Томас Алва Эдисон

   (0 отзывов)

Thorfinn

"Гений – это один процент вдохновения
и девяносто девять процентов пота."

Томас Алва Эдисон

 Историческая зарисовка

Однажды летним днем 1868 года дверь Бостонского отделения телеграфной компании «Вестерн Юнион» распахнулась, как от удара ногой, и в нее небрежной походкой вошел молодой человек в потрепанном костюме и вызывающе сбитой на затылок грязной солдатской фуражке. Пережевывая табачную жвачку, он высокомерно оглядел помещение, засунул руки в карманы и важно изрек:

– Ну, вот и я!

– А кто ты такой, черт тебя возьми? – поднялся из-за своей конторки управляющий.

– Я – Том Эдисон, – процедил молодой наглец, – лучший телеграфист.

Все работающие в зале просто вскипели от негодования. А управляющий, чтобы сбить с зарвавшегося юнца спесь, немедленно поставил его на самую загруженную линию – нью-йоркскую – и одновременно попросил посадить в Нью-Йорке за аппарат самого быстрого телеграфиста.

Том Эдисон лениво развалился на своем рабочем месте. Его совсем не смущала пулеметная скорость передачи. Не пропуская ни одного знака, он время от времени, позевывая, отстукивал в Нью-Йорк телеграммы: «Не спи», «Чего копаешься», «Передавай быстрее». Через четыре часа нью-йоркский телеграфист сдался.

Так появилась первая легенда о Томасе Эдисоне.

Young_Thomas_Edison.jpg.39c719b8e55ec209

Edison_Carbon_Bulb.jpg.b70345fb1c3228fac

Edison_wax_cylinder_recorder.jpg.d8193a3

Edison_Electronic_Voicewriter.jpg.7665aa

NMAH_DC.jpg.3c4ce7f17190186db5b2e071f239

Первые шаги

– Не из тех ли вы мальчишек, что торговали конфетами в коробочках с фальшивым, в полдюйма толщиной, дном?

– Нет. В моих коробках дно всегда было толщиной в дюйм.

Из разговоров с Томасом Эдисоном

Томас Алва Эдисон родился 11 февраля 1847 года в городе Милане. Не в итальянском, а том, который в штате Огайо. В школе будущего гения считали редкостным тупицей и через несколько месяцев выгнали из-за того, что он наотрез отказался декламировать в классе. Мать будущего изобретателя устроила директору школы скандал, но обратно ребенка не отдала, а занялась его образованием сама. В десять лет Том прочитал книгу Р. Паркера «Натуральная и экспериментальная философия» и увлекся изобретательством.

Исторический факт:

Даже в таком юном возрасте Эдисон понимал, что для научной деятельности необходимы деньги. Так что сначала Том зарекомендовал себя как делец. Продав овощи с домашнего огорода, он собрал необходимую сумму – и приступил к экспериментам в подвале собственного дома. Юный изобретатель пытался полететь, глотая порошок для изготовления газировки, высиживал гусиные яйца, а на каждом втором флаконе в его «лаборатории» красовалась надпись «ЯД».

В двенадцать лет поиски источников финансирования привели Эдисона на железную дорогу, где он стал продавцом газет и конфет – тех самых, в коробочках «с дном толщиной в дюйм». А чтобы совмещать «научную» деятельность с «коммерческой», здесь же, в багажном вагоне, он обустроил свою лабораторию. Еще через три года в этом же вагоне юный проныра развернул передвижную типографию и наладил выпуск газеты, которую продавал пассажирам. Наборщиком, редактором, автором статей и корректором в этой газете был сам Томас Эдисон.

Газета Эдисона издавалась всего один год. Вскоре очередной эксперимент закончился пожаром в вагоне-типографии. Юный изобретатель–коммерсант–редактор был буквально за уши вытащен проводником из огня и с тех пор до самой своей смерти остался глухим на одно ухо.

По этой причине в разгар войны Севера и Юга Эдисон не был мобилизован на фронт и стал телеграфистом. Его пятилетняя работа в этой роли окончилась в Бостонском отделении телеграфной компании «Вестерн Юнион». В 1869 году в газете «Телеграфист» появилось сообщение о том, что «Т.А. Эдисон оставил свой пост и посвятил себя изобретательской работе».

Изобретения на заказ

Никогда, ни на одно мгновение мы не должны забывать экономическую сторону проблемы.

Томас Алва Эдисон

Первое изобретение Эдисона – электрический регистратор голосов для выборов – не принесло двадцатидвухлетнему изобретателю ни гроша. Покупателей не нашлось. И с этого момента Эдисон, прежде чем приступить к работе, старательно изучал «рынок» и все возможности реализации будущего изобретения. Прогорев с первой попыткой, Эдисон обратил внимание на хорошо знакомый ему телеграф. Как раз в это время – осенью 1869 года – на нью-йоркской бирже шла развязанная Джемом Гоулдом «война». Котировки акций менялись ежедневно. Наблюдая за сотнями людей, терявшими свое состояние или делавшими его на биржевых спекуляциях, Томас Эдисон понял ценность вовремя полученной информации и взялся усовершенствовать биржевой телеграф.

Со своим предложением Эдисон явился в штаб-квартиру «Гоулд энд Сток Телеграф Компани». В обычной для него нахальной и развязной манере двадцатидвухлетний «изобретатель» изложил руководству компании свою идею. Те, к удивлению Эдисона, сразу ухватились за предложение и попросили назвать цену патента.

«Надо запросить какую-нибудь невиданную сумму. Тысяч пять долларов, – подумал Томас, – тогда сторгуемся на трех».

Но в решающий момент у него не хватило духа назвать такую цифру. В кабинете повисла пауза, внезапно прерванная представителем компании: «Что вы скажете о сорока тысячах?»

Эдисон чуть не упал со стула от неожиданности и лишь молча кивнул.

Получив чек, изобретатель сразу же ринулся в банк. Кассир, желая подшутить над молодым человеком, выдал ему всю сумму мелкими купюрами. До утра Эдисон, не смыкая глаз, сторожил свои деньги. После бессонной ночи, растеряв остатки былой самоуверенности, он робко поинтересовался у друзей – что же делать с кучей денег. Выяснилось, что Томас до этого дня не имел ни малейшего представления о банковских вкладах! 

Вскоре в Нью-Йорке началось производство биржевых телеграфов Эдисона.

Исторический факт:

С самого начала Томас Эдисон подобрал себе мощную «команду». С ним работал немецкий инженер Шуккерт – будущий основатель заводов «Сименс-Шуккерт», Круези, ставший впоследствии главным инженером компании «Дженерал Электрик», изобретатель электронной лампы Флеминг. 

Интересно, что для экономии времени Эдисон впервые начал использовать анкетирование устраивающихся на работу. Он очень ценил широко образованных людей и в свои анкеты включал не только узкоспециальные вопросы: «Как изготовляется серная кислота?», «Какое напряжение тока применяется в трамваях?», «Кто был Плутарх?», «Где находится Волга?»

;Сначала в продаже появился дуплексный (двойной), а чуть позже – квадруплексный (четверной) телеграфный аппарат Эдисона. В 1876 году был запущен в производство сектаплексный телеграф. За это время Томас заработал и истратил почти двести тысяч долларов. Однако вскоре Эдисон решил, что дальше усовершенствовать аппарат невозможно и начал искать себе новый «фронт работ». В процессе совершенствования телеграфа раз и навсегда сформировалось «кредо» его деятельности, которое сам Эдисон сформулировал следующим образом: «Я не исследовал законов природы и не сделал крупных научных открытий. Я не изучал их так, как изучали Ньютон, Кеплер, Фарадей и Генри для того, чтобы узнать истину. Я только профессиональный изобретатель. Все мои изыскания и опыты производились исключительно с целью найти что-либо, имеющее практическую ценность».

За это время штат лаборатории Эдисона вырос до ста человек, однако все они трудились на одного изобретателя, вернее, на одну «марку» – «Томас Алва Эдисон». Благодаря изобретениям Эдисона только «Вестерн Юнион» увеличила свой капитал на 15 млн. долларов.

Деятельность Эдисона привела к настоящей «гонке» с другим американским изобретателем, Александром Гремом Беллом, и созданной им компанией «Белл телеграф компани». Обе «фирмы» беззастенчиво «заимствовали» друг у друга идеи и запатентованные изобретения, порой лишь слегка их видоизменяя, а временами не утруждая себя даже этим. Так, Эдисон «одолжил» у конкурента электрическое реле, а Белл – микрофон. Борьба обострилась до предела, когда Эдисон переключился с телеграфных аппаратов на «епархию» Белла – телефон. «Дополнив» изобретение Белла угольным микрофоном и индукционной катушкой, Эдисон смог обойти конкурента, доказав патентному бюро, что его аппарат является оригинальной конструкцией.

Исторический факт:

«Вестерн Юнион» предложила Эдисону за «угольное передающее устройство» сто десять тысяч долларов. Вместо того, чтобы получить деньги сразу, Томас Эдисон выдвинул оригинальное условие – он потребовал выплачивать ему по шесть тысяч долларов в год в течение всего срока действия патента – семнадцати лет. Он как-то не посчитал, что только годовые проценты по предложенной ему сумме составят эти шесть тысяч. Естественно, «Вестерн Юнион» положила сто десять тысяч долларов в банк и год за годом отдавала Эдисону проценты, получив в итоге патент… совершенно бесплатно. 

Противостояние Белла и Эдисона окончилось как в «Сказке о Мальчише-Кибальчише» – «пришла беда, откуда не ждали». В 1877 году Британское бюро патентов окончательно устало от взаимного «пиратства» Эдисона и Белла и запретило им использовать изобретения друг друга. Для борьбы со скрупулезными чиновниками британского бюро Белл и Эдисон заключили перемирие, и вскоре под эгидой «Вестерн Юнион» был создан единый международный концерн.

Следует признать, что Эдисон был неплохим рационализатором и настоящим трудоголиком. Вечно всклокоченный и небрежно одетый, тридцатилетний «старик», как называли его подчиненные, готов был сутками просиживать в лаборатории и изводить сотрудников, бесконечно шлифуя тот или иной аппарат. Сам Эдисон писал: «Я был плохим фабрикантом, потому что не мог оставить в покое ни одной вещи, даже если она была и так достаточно хороша. Что бы ни попадало в мои руки – машинка для взбивания яиц или электромотор – я прежде всего думал о том, как это усовершенствовать. Стоило только мне кончить работу над каким-нибудь аппаратом, как я уже стремился снова разобрать его, чтобы еще что-нибудь переделать. Такая мания дорого обходится фабриканту!»

Изобретения «по заказу» обеспечивали «фирме» Эдисона огромные деньги – только два усовершенствования телефона в сумме принесли изобретателю почти 300 тыс. (около 6 млн. «современных» долларов). Но богатство нисколько не изменило образ жизни изобретателя. «Единственное мое стремление – работать, не думая о расходах. То есть, если мне хочется занять целый месяц и весь свой штат выяснением того, почему одна угольная нить накаливания работает чуточку лучше другой, то я желаю работать, не беспокоясь о том, сколько это будет стоить. Мысль о затратах раздражает меня. Мне не нужны обычные утехи богачей. Мне не нужно ни лошадей, ни яхт, на все это у меня нет времени. Мне нужна мастерская!» – писал он. Семья (а к тому времени изобретатель был женат уже более пяти лет) стояла на втором плане. Вилла во Флориде пустовала. Томас Эдисон работал.

Исторический факт:

Слово «Алло», которым многие начинают телефонный разговор, тоже следует считать изобретением Томаса Эдисона. Впервые изобретатель использовал его при тестировании угольного микрофона.

Электрический король

– Сколько денег производит эта машина за каждый оборот?

Томас Алва Эдисон (берлинская промышленная выставка)

Отказавшись в 1878 году от дальнейшего усовершенствования телеграфного аппарата, Эдисон обратил внимание на проблему электрического освещения в быту. Нам, людям эпохи электричества, трудно себе представить, что менее ста пятидесяти лет назад основным источником света в домах был… газ!

Исторический факт:

Жилые кварталы освещались газовыми фонарями, а дома – газовыми рожками. Вместо привычных для нас подстанций – газовые резервуары, вместо электрических кабелей – проложенные прямо по поверхности (реже – под землей) газовые трубы. Вместо электрических счетчиков в каждой квартире – газовые.

Заходишь в дом, поворачиваешь рычаг газового рожка, подносишь к шипящей горелке спичку – и прихожая заливается мерцающим светом.

Правда, иногда вместо света получался взрыв и пожар. Или не получалось ничего – потому что газовые магистрали часто приходили в негодность. Но другой доступной и дешевой альтернативы не было.

Эдисон не собирался биться над проблемой с нуля. Уже была изобретена динамо-машина Гремма. Уже создали свою лампу накаливания русские инженеры Лодыгин и Яблочков. Вакуумный насос Спренгела позволял создать вакуумную лампу накаливания. Томас Эдисон лишь намеревался соединить все изобретения в одну систему и сделать ее пригодной для массового применения.

Однако вначале, верный своему кредо «не забывать об экономической стороне проблемы», он досконально изучил устройство газового освещения. А потом на основе схемы газового освещения района начал строить схему электрического. Газовые резервуары заменялись динамо-машинами, трубы – проводами, рожки – лампочками. Для подсчета расхода электричества в лаборатории Эдисона был создан первый электрический счетчик. Расчет сметы показал, что проект Эдисона будет работоспособен, если цена одной лампочки не будет превышать сорока центов. Таким образом, проект оказался реализуем и работа закипела.

27 января 1879 года Эдисон получил патент на стеклянную вакуумную лампу с угольной нитью накаливания. Однако этому результату предшествовало тысяча шестнадцать экспериментов.

Исторический факт:

В первых лампах нить накаливания представляла собой обычную швейную нитку, покрытую углем. Такая лампа горела всего сорок часов. В ходе последующих опытов Эдисон и его сотрудники перепробовали все вещества, содержащие углерод – смолы, различные сорта древесного угля и даже некоторые продукты питания. Всего 6000 разновидностей вещества. Наилучший результат дал бамбук, причем тот бамбук, который шел на изготовление чехлов для японских пальмовых вееров.

В последний день 1879 года Эдисон устроил презентацию в лучших современных традициях. Три тысячи человек были привезены в Нью-Йорк на специально зафрахтованных поездах, чтобы полюбоваться на сотни лампочек, горевших у мастерской Эдисона и на окрестных дорогах.

Эта демонстрация вызвала настоящую панику на лондонской и нью-йоркской бирже. Акции газовых компаний начали стремительно падать в цене.

Однако во время презентации Эдисон деликатно умолчал, что цена его лампы пока составляет целый доллар с четвертью (т.е. 25 современных долларов!). При таких затратах о рентабельности производства электрических ламп не могло быть и речи.

Однако Томас Эдисон не сдавался. Лампочка должна была стоить сорок центов. На собственные средства он начал массовое производство изначально убыточного товара! К 1881 году себестоимость удалось снизить всего на десять центов, однако уже в 1882-м лампочка стоила пятьдесят центов. В 1883 году производство электрических ламп начало приносить прибыль по три цента со штуки, а в 1889-м лампочка Эдисона стоила уже двадцать два цента! Дело было сделано. Эдисон тут же объединил многочисленные компании, основанные им для производства ламп, в одну, которая в 1892 году, после слияния с «Томсон Хьюстон электрик компани», начала называться «Дженерал Электрик». Таким образом Эдисон способствовал созданию одного из крупнейших в мире промышленных концернов.

Исторический факт:

Одновременно была решена еще одна проблема. Потребители постоянно включали или выключали свет – в доме, на улице, во дворе, и электрическая нагрузка все время менялась. Обычная для того времени динамо-машина не смогла бы работать в таких условиях. Эдисон ставит перед собой и своими подчиненными задачу построить двухфазный генератор – динамо-машину нового типа. Несмотря на скептические ухмылки маститых ученых, задача была выполнена (Эдисон, к счастью, не знал, что с точки зрения современной ему науки такой машины просто не может существовать!).

В 1882 году Эдисоном была открыта центральная электростанция в Нью-Йорке. В Америку пришла эра электрического освещения. Томас снова добился поставленной цели, просто не осознавая того, что его задумка шла вразрез с представлениями тогдашней науки. Любой на его месте отступился после первой же неудачи. Но Эдисон не умел отступать. Сотни неудач и тысячи экспериментов все-таки привели его к победе. О тех днях он писал следующее: «Каждая неудача, которую мы терпим, – это единственный путь к истине. Каждая неудача приближает нас к правильному решению. Каждый раз мы узнаем, что этот путь не приведет к успеху, но сразу же выбираем новый путь и делаем новый эксперимент».

Без компромиссов

Существует человеческий мозг, который представляет огромную ценность: в деловом и промышленном мире его оценивают в 15 миллиардов долларов. Миллиардов, а не миллионов!.. Этот мозг принадлежит Томасу Алве Эдисону…

Казалось, дела «электрического короля» шли прекрасно. Однако в 1886 году над его империей нависла нешуточная угроза. Все аппараты Эдисона работали от постоянного тока. Они были дороги и, самое главное, не функционировали на большом удалении от источника тока. Именно поэтому для уличного освещения Эдисону приходилось ставить паровые генераторы буквально в каждом квартале. С этими недостатками приходилось мириться, пока не появились первые приборы переменного тока, которые «продвигал» на американский рынок другой изобретатель – Джордж Вестингхауз.

Между конкурентами разгорелась нешуточная борьба. Томас Эдисон, поняв, что проигрывает, использовал хорошо знакомую в наши дни технологию «черного пиара». Он организовал серию выступлений, в которых доказывал, что переменный ток, в отличие от постоянного, смертельно опасен.

В ход пошли и газетные статьи. Начинающий изобретатель Гарольд Браун опубликовал в «Нью-Йорк Пост» статью, где живописал страдания мальчика, погибшего от удара переменного тока.

Эдисоном был произведен целый ряд экспериментов, доказывающих опасность переменного тока. К генераторам Вестингхауза присоединялись металлические пластины, на которых перед глазами почтеннейшей публики и представителей прессы усаживались кошки, собаки, свиньи, гуси… Потом аппарат включался. Что происходило – легко можно себе представить.

Завершающий – как казалось Эдисону – удар по генераторам переменного тока Вестингхауза был нанесен в 1888 году…

4 июня 1888 года – видимо, под воздействием публичных экспериментов Эдисона – нью-йоркские власти установили новый вид смертной казни – посредством электрического тока. Однако какого – постоянного или переменного – «отцы» города не решили.

Эдисон немедленно выступил с предложением казнить при помощи переменного тока. Расчет «электрического короля» был тонок – заказом на производство нового орудия казни можно пожертвовать, зато ни один нормальный человек не захочет пользоваться прибором, «выполненным по технологии» средства казни.

Вестингхауз поздно разгадал игру Эдисона. Для экзекуций был выбран аппарат, работающий на переменном токе. Тогда разгневанный изобретатель заявил, что не желает иметь ничего общего с новым видом казни и не будет поставлять свои генераторы переменного тока нью-йоркским властям. Те, в свою очередь, передали заказ Эдисону. И вскоре изобретатель осчастливил мир… первым электрическим стулом.

Таким образом, первым прибором переменного тока, разработанным и созданным компанией Эдисона, стал аппарат для приведения в исполнение смертного приговора. А Джордж Вестингхауз, вероятно, еще долго поминал недобрым словом своего хитрого противника. Ведь еще несколько десятилетий электрический стул называли стулом Вестингхауза.

Интересный факт:

Правда, Эдисон праздновал победу недолго. В 1887 году в «войну токов» включился «повелитель молний» – Никола Тесла. Два года поработав у Эдисона, этот сербский изобретатель основал собственную компанию. Приборы Теслы, работающие на переменном токе, оказались надежней и дешевле машин Эдисона. И хотя Томас Эдисон сохранил свои лаборатории и доходы, «электрическим королем» он быть перестал.

Музыка на барабане

– Чем интересуетесь?

– Всем!

Запись, сделанная Эдисоном в книге для почетных гостей

Историческая зарисовка

Как-то раз Томас Эдисон вызвал к себе одного из механиков своей лаборатории, Джона Круези, и вручил ему черновой чертеж простенького аппарата. В углу рукой «старика» была сделана пометка «18 долларов» – в такую сумму изобретатель оценил сборку нового прибора.

Круези разглядел на чертеже вращающийся цилиндр, приводимый в движение ручкой, и два неподвижно закрепленных рожка.

– Что это будет, сэр? – поинтересовался механик.

– Говорящая машина, – ответил Эдисон.

– Это очень хорошая шутка, сэр, – рассмеялся Джон и удалился в свою мастерскую.

Через пару дней он представил «боссу» работающий аппарат.

–Задержитесь, Джон, – проговорил «Старик», когда механик уже собирался уходить, а потом подошел к машине и громко крикнул в рожок. – У Мэри был барашек!

Затем Эдисон что-то переключил в машине и та скрежещущим голосом повторила: «У Мэри был барашек».

Удивлению Круези не было предела.

Еще через несколько дней Эдисон запатентовал новый аппарат под названием «фонограф». Чиновники патентного бюро старательно искали в архивах своего ведомства прецедент, но не нашли. Фонограф стал первым – и по сути единственным – самостоятельным изобретением Томаса Эдисона.

В том же году Эдисон устроил презентацию своего детища. В доме изобретателя говорящая машина встречала гостей словами: «Доброе утро! Как поживаете? Как вам нравится фонограф?». Сам Эдисон, сияя как начищенный пятак, объяснял всем желающим, какую пользу может принести его новое творение. Он сходу предложил десять возможных областей применения фонографа:

1. Диктовка писем и документов без стенографистки.

2. Фонографические книги для слепых.

3. Обучение красноречию.

4. Воспроизведение музыки.

5. Запись на память семейных событий, голосов членов семьи.

6. Музыкальные шкатулки и игрушки.

7. Часы, которые могут вслух объявлять время.

8. Сохранение языков посредством точной регистрации правильного произношения.

9. В целях образования.

10. В сочетании с телефоном для записи переговоров.

Первые фонографы не отличались высоким «качеством записи» и издаваемые аппаратом звуки мало походили на человеческий голос. Тем не менее, гости Эдисона были в восторге. Ведь до него никто даже не пытался работать в этом направлении. И если во всех остальных случаях Эдисон шел по уже проложенной другими изобретателями дороге, то в случае с записью звука он сам оказался в роли новатора. И… получил все, что положено новатору.

Сначала соперник Эдисона в телефонном «бизнесе» Александр Белл создал на основе фонографа свой аппарат для записи звука, названный графофоном. В отличие от аппарата Эдисона, в котором запись осуществлялась на обернутый оловом барабан, в машине Белла использовался восковой цилиндр, на котором игла оставляла «звуковую дорожку». Для массового производства своего звукозаписывающего прибора Белл основал компанию «Коламбиа Графофон компании».

А еще через несколько лет Эмиль Берлинер изобрел граммофон, который записывал звук на плоский пластмассовый диск. Именно с появлением граммофона предсказания Эдисона начали потихоньку сбываться.

В 1887 году Эдисон усовершенствовал фонограф, создал флуороскоп, диктофон, прообраз кинокамеры и щелочной аккумулятор. «Фабрика изобретений», переехавшая к тому времени в Уэст-Ориндж, продолжала работать. И снова за изобретениями Эдисона стоял труд многих десятков людей, окончательно превращая его имя в торговую марку. Всего «Фабрика изобретений» Эдисона получила 1200 патентов в различных областях науки, изобретательства и рационализации.

Рецепт успеха

Молодой человек приходит наниматься на работу к Эдисону.

– А над чем вы думаете работать? – спрашивает Эдисон.

– Я хотел бы получить кислоту, разъедающую все известные материалы.

– Это мне не нужно,– говорит Эдисон.

– Почему? 

– А в чем я ее буду хранить?!!

К 70 годам Томас Эдисон был признанным авторитетом в мировой науке. И это притом, что славе сопутствовало богатство. И то, и другое пришло к Томасу Алве Эдисону – в отличие от многих ученых – при жизни. Многие и до него, и после оканчивали свои дни в бедности или безвестности. Как же удалось пареньку из Огайо, даже не закончившему школу, достигнуть таких высот? В чем секрет успеха Эдисона?

Во-первых: Никогда не забывай об экономической стороне дела.

Эдисон принципиально не брался за проекты, не сулящие коммерческой выгоды, предпочитая «синицу в руках», а не «журавля в небе».

Во-вторых: Для достижения успеха все средства хороши.

Эдисон не чурался использовать наработки других, смешивать конкурентов с грязью и идти к своей цели буквально по головам.

В-третьих: Умело подбирай себе сотрудников.

На свою «фабрику изобретений» Томас Эдисон приглашал талантливых начинающих изобретателей не только из Америки, но и из Европы. В то же время с «нелояльными» и «слишком умными» он расставался без сожаления – как это произошло с Теслой.

В-четвертых: Работа должна быть для тебя всем.

Даже став богачом, Эдисон находил в работе высшее наслаждение. Он крайне редко отдыхал, никогда не занимался спортом, был неразборчив в еде и смеялся над «играми на свежем воздухе». Единственными страстями Эдисона были хороший табак, езда на автомобиле, бильярд и… работа. Работа прежде всего.

В-пятых: Не отступай перед трудностями.

Никола Тесла как-то сказал про Эдисона: «Если бы ему понадобилось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять время на то, чтобы определить наиболее вероятное место ее нахождения, но немедленно, с лихорадочным прилежанием пчелы, начал бы осматривать соломинку за соломинкой, пока не нашел бы предмет своих поисков».

Уже на склоне лет почти 70-летний Эдисон, задавшись целью в исключительно короткий срок создать завод синтетической карболовой кислоты, бессменно проработал 168 часов, не выходя из лаборатории.

В-шестых: Всегда будь уверен в собственной правоте.

Умирая, 85-ти летний Эдисон сказал жене: «Если есть что-нибудь после смерти, это хорошо. Если нет, тоже хорошо. Я прожил мою жизнь и сделал лучшее, что мог...»

Андрей Медведев. Журнал "Планета", ноябрь 2008.




Отзыв пользователя

Нет отзывов для отображения.


  • Категории

  • Похожие публикации

    • Homo naledi
      Автор: Thorfinn
      В начале осени прошлого года напряженно работавшая команда палеоантропологов во главе с Ли Роджерсом Бергером наконец-то официально и полно обнародовала результаты исследовательского труда над доселе неизвестным видом из рода Homo. В комментариях ученых к этому открытию часто можно заметить эпитет «сенсация» – и, сказать по правде, расширение рода Homo еще на один вид и в самом деле является чрезвычайно важным для науки событием.
      Генезис человека
      По мнению современных ученых, ранняя эволюция человекообразных гоминин (подсемейство в семействе гоминид, в которое входит и род Homo) происходила на Африканском континенте. Доказано, что около 7 млн. лет назад там жил сахелантроп. Около 6 млн. лет назад – оррорин. Позже, уже около 4,2 млн. лет назад, в Африке по материку расселились австралопитеки. Сообщества предков людей активно осваивали африканские просторы и с переменным успехом боролись за выживание. В результате борьбы, адаптации и сопутствующей им эволюции примерно около 2,4 млн. лет назад в одной из многочисленных линий гоминин начался исключительно важный процесс – мозг человеческого предка начал увеличиваться в объеме. Именно объем мозговой коробки и ее пропорции к остальному телу являются важнейшими отличительными чертами человека от других млекопитающих.
      Первым «эрудитом», который мог похвастаться большим количеством серого вещества по сравнению с животными, был Homo habilis, Человек умелый, – его черепная коробка вмещала 400 – 600 см3 серого вещества. Именно этот вид начал изготавливать и применять орудия труда. Случилось это примерно 2,7 млн. лет назад, хотя имеются доказательства того, что предки человека изготавливали простейшие орудия труда намного раньше, до 3 млн. лет назад.
      Следующая эволюционная ветвь не заставила себя долго ждать – уже около 2 млн. лет назад появился Homo erectus, Человек прямоходящий. Принято считать, что этот вид научился эффективно использовать орудия труда и, что важно, успешно применять их в охоте. Исходя из этого африканский подвид Homo erectus назван Homo ergaster – Человек работающий. По сравнению с Homo habilis у Homo erectus объем черепной коробки увеличился вдвое и мог вмещать до 900 см3 мозга. Изменилась и мозговая структура – развились отделы, ответственные за абстрактное мышление, а также зона Брока, отвечающая за речь. Известно, что в районе 1,7 млн. лет назад Homo erectus стал выходить за пределы Африки и расселяться по Евразии. Люди этого вида научились делать более совершенные орудия труда, а также приручили огонь.
      Древнейшие представители Homo sapiens эволюционировали примерно 200 – 400 тыс. лет назад. Этот вид, как и его предшественники, зародился в Африке, после чего, как когда-то Homo erectus, распространился по всей доступной территории. Попутно происходила конкурентная борьба между существовавшими видами людей, например, с тем же эректусом, неандертальцами, денисовскими людьми и другими представителями Homo. В результате этой борьбы наш вид оказался единственным выжившим из всего рода людей и смог развиться до сегодняшнего состояния. Во всяком случае, такова наиболее популярная сейчас версия. Однако в противовес «африканской» существует и «мультирегиональная» теория, которая утверждает, что люди эволюционировали как один вид, начиная от Homo erectus, перемешивая собственные гены в естественных поисках наилучшей комбинации, результатом которой и стал Homo sapiens.
      В современной науке принято понятие антропогенеза не в виде концепции прямого пути от простого к сложному, а в виде разветвляющегося древа. Ученые утверждают, что в одно и то же время и даже на одной и той же территории могли жить бок о бок два, три или даже четыре разных вида людей. Так, ученым известно, что на том же отрезке времени, в котором получили распространение Homo erectus, существовали представители по меньшей мере 7 родов Homo, среди которых австралопитеки, неандертальцы, питекантропы и другие. Чем полнее ученые будут представлять себе общий процесс эволюции нашего рода, тем четче смогут ответить на вопросы, как именно сформировался наш вид. Каждое новое открытие в палеоантропологии вызывает бурные обсуждения в академической среде, а также в значительной степени дополняет мозаику генезиса человека.
      Ли Бергер
      Честь открытия нового вида древнего человека принадлежит американскому археологу и палеоантропологу Ли Роджерсу Бергеру.
      Ли Бергер родился в Шоуни Мишн, штат Канзас, в 1965 году. Уже в молодости он проявлял интерес к естественным наукам, участвовал в социальной и даже политической жизни штата Джорджия, добился признания в бойскаутской среде. В 1989-м он окончил Университет Южной Джорджии со степенью по антропологии, археологии и геологии. Бергера привлекали проблемы антропогенеза, и он решил продолжить свою карьеру в Университете Витватерсранда в Южной Африке. Параллельно с докторантурой он проводил научные изыскания, участвовал в экспедициях на перспективных раскопах и не переставал верить в мечту всех молодых ученых – о близком сенсационном открытии.
      В 1995 году новоиспеченный доктор палеоантропологии Ли Бергер получил место научного сотрудника в университете Витватерсранда. Ученый сосредоточился на весьма амбициозной цели – внести свой вклад в разрешение проблемы возникновения человеческого рода Homo в промежутке между двумя и тремя миллионами лет назад. Ученому сообществу известно, что 3 млн. лет назад на пике популярности древнего мира были австралопитеки. А уже в районе 2 млн. лет назад на сцене появляется тот самый Homo erectus, с развитым мозгом, миграционными амбициями и сходным с нашим строением тела. Бергер во что бы то ни стало хотел разгадать или хотя бы приблизиться к разгадке той эволюционной тайны, в результате которой обезъяноподобное животное за миллион лет эволюционировало в раннего человека.
      Однако время шло, кое-что интересное попадалось в руки ученого, однако результаты его трудов сложно было назвать сенсацией.
      Австралопитек седиба
      Неутомимая страсть Бергера к науке, оптимизм и вера в себя в итоге дали свои плоды. В 2008 году Бергер работал в ЮАР, неподалеку от Йоханнесбурга. Эта область занимает территорию в 474 км2, на которой щедро разбросаны известняковые пещеры. В этих пещерах начиная с 40-х годов прошлого века палеоантропологи извлекали из-под земли останки древних людей, живших под землей 2 – 3 млн. лет назад. Количество и важность таких находок стали причиной того, что за этой местностью закрепилось название «Колыбель человечества». С 1999 года этот культурно-археологический памятник находится в списке Всемирного наследия ЮНЕСКО.
      В последнее время раскопки в окрестностях Йоханнесбурга почти не велись. Внимание передовой палеоантропологической науки сконцентрировалось на совсем другом районе – большинство значимых открытий было сделано в Великой Рифтовой долине в Восточной Африке. Однако Ли Бергер поставил перед собой очень дерзкую задачу: опровергнуть мнение коллег о том, что все сколько-нибудь важные находки на тему древнейшей эволюции Homo в Южной Африке и в частности в «Колыбели человечества» уже давно сделаны. И в 2008 году ему улыбнулась удача – ученый обнаружил несколько костей древнего человека, торчащих из раскопа Малапа. Ухватившись за эту ниточку и мобилизовав помощников, он за год раскопал два практически полных скелета возрастом около 2 млн. лет. Это первая крупная находка в данной области за последние пару десятилетий. А последующие анализы в лабораториях позволили утверждать, что раскопанные кости принадлежали предку человека доселе неизвестного вида.
      Гордый результатом своей работы, Бергер назвал его Australopithecus sediba («sediba» означает «источник» или «колодец» в языке сото, одного из коренных народов ЮАР), а в дополнение привел аналогию между обнаруженными скелетами и Розеттским камнем – мол, они непременно помогут прояснить загадку человеческого происхождения.
      Строение скелета Australopithecus sediba оказалось довольно примитивным, но некоторые части уже сходны со скелетом современного человека. Несмотря на вспыхнувшие прения о месте открытого австралопитека на древе эволюции человека, Бергер получил заслуженное признание. И продолжил разработку раскопа Малапа в надежде найти другие останки Australopithecus sediba.
      А в сентябре 2013 года к профессору пожаловали двое спелеологов и рассказали такую непостижимую историю, от которой буквально веяло фантастикой, приключениями и сенсацией.
      Спелеолог должен быть голодным
      Спелеологи и геологи Педро Бошофф и Стивен Такер были знакомы Бергеру – они выполняли для ученого работы по предварительной разведке пещер на предмет археологического потенциала. И в тогда они пришли к ученому не с пустыми руками.
      В тот раз Стивен Такер вместе со своим коллегой Риком Хантером спустился в пещерную систему под названием Райзинг-Стар, в том же самом районе под названием «Колыбель человечества», в котором вел свои раскопки Бергер. Райзинг-Стар в целом пользуется популярностью у спелеологов – пещера разведана, не слишком сложна для прохождения и находится вблизи населенных пунктов. Приятели решили поразмяться на знакомой трассе и заодно проложить новый маршрут в уже известной пещере. Оставалась и надежда на какую-нибудь находку, полезную для археологов.
      Пещерная цепь Райзинг-Стар состоит из специфических участков с говорящими названиями. Например, входом в основные залы пещеры является узкий коридор под названием Путь Супермена, так как по нему можно продвигаться, только прижав одну руку к телу, а вторую выставив вперед, чтобы цепляться за породу. Оба спелеолога, как и большинство профессиональных спортсменов, были довольно худощавы, поэтому с легкостью преодолели узкое место. Далее проход расширялся, а затем Такер и Хантер взобрались на зубчатую стену, прозванную Спина Дракона. Здесь спелеологи решили немного передохнуть и осмотреться. Хантер заметил красивое скопление сталактитов и решил сфотографировать находку. Такер, чтобы освободить место для кадра, немного отошел в сторону и внезапно нащупал в Спине Дракона какую-то расщелину. Он попробовал осторожно спуститься в нее и понял, что ниже находится какой-то узкий естественный колодец. Такер окликнул Хантера, и спелеологи решили спуститься вниз на разведку.
      Тут худощавая комплекция мужчин снова существенно помогла им, так как колодец оказался неприятно узким и при этом довольно глубоким. После осторожного 12-метрового спуска Такер и Хантер оказались в небольшой пещере, которая соединялась проходом с пещерой побольше, на этот раз тупиковой. На одной из стен красовался выглядывающий из породы белый кальцит, а под ногами у спелеологов лежали человеческие кости. Их было необычайно много, они усеивали весь пол пещеры. И, без сомнения, они были очень старыми. Но вот насколько? Такер знал, что ископаемые останки возрастом в миллионы лет обычно скрываются в толще пород, наслоившихся на них за прошедшие века. А в этой пещере кости лежали прямо на полу, слегка припорошенные серой пылью.
      Прежде чем покинуть обнаруженную полость, спелеологи тщательно исследовали ее и сфотографировали все обнаруженное. Эти снимки Такер и показал Бергеру. Внимательно изучив их, ученый пришел к выводу, что это останки не современного человека. Более того, судя по форме челюсти и виду зубов, они не принадлежат ни одному из известных ископаемых предков человека. Сопоставив сделанные фотографии, Бергер осознал, что в пещере находится как минимум один полный скелет неизвестного науке человеческого существа. В палеоантропологии находка даже большинства костей скелета – явление экстраординарное, не говоря об обнаружении всех останков.
      «Требуются худощавые люди с высшим образованием»
      Объявление с такой формулировкой было опубликовано Бергером в социальной сети Facebook после того, как Такер рассказал ему о трудностях проникновения в пещеру. Фактические габариты тела в этом деле оказались чрезвычайно важны, и ученый, который в без малого 50 лет отличался не самым стройным телосложением, пожалел, что не сможет лично извлечь останки из Райзинг-Стар.
      Экспедиция формировалась в спешке, так как по положению костей было очевидно, что Такер и Хантер не первые посетители пещеры. Возможно, их предшественники не заметили останки, а возможно, не сумели распознать их ценность. Как бы то ни было, следовало торопиться, пока никто из ученых-конкурентов не перехватил этот перспективный участок. Через полторы недели после публикации объявления команда «подземных астронавтов», как прозвал их Бергер, была набрана. Экспедицию профинансировало Национальное географическое общество.
      В ноябре 2013 года возле входа в пещерную систему Райзинг-Стар вырос небольшой археологический городок. В нем было все необходимое для временного проживания 60 человек, а также специальные палатки с лабораторным оборудованием и технической аппаратурой. Сам Бергер не мог спуститься в пещеру, однако удовольствия от наблюдения за процессом раскопок он себя не лишил. Все археологи, которые спускались в пещеру, несли на себе видеокамеры, изображение с которых прямиком передавалось на мониторы командного центра, где в компании взволнованных коллег за процессом следил сам Ли Бергер.
      Археологи работали в пещере посменно по два часа, планомерно отправляя на поверхность мешки с костями. Когда работа по сбору останков с пола пещеры была закончена, специалисты приступили к осторожному высвобождению черепа, который торчал из грунта. Как только инструменты вонзились в пол пещеры, стало понятно, что его составляют плотно слежавшиеся кости, которые, как оказалось после, в некоторых местах образуют слой в 15 см.
      За три с лишним недели раскопок в ноябре 2013-го с дополнительными работами в марте 2014-го команда Ли Бергера подняла на поверхность свыше 1500 фрагментов скелетов, принадлежавших как минимум 15 различным особям неизвестного науке вида. Это было больше, чем любая другая находка, совершенная в Африке за все время существования палеоантропологии.




      Homo Naledi
      Когда раскопки были завершены, Бергер для ускорения процесса изучения вновь прибег к удачному способу рекрутинга через современные каналы коммуникации. Более полусотни специалистов, на этот раз обладающих весом в академических кругах, из 15 стран мира приехали в Йоханнесбург на блиц-исследование костей. Ученые трудились 6 недель. Итогом их работы стал вывод о том, что приобщение костей к любому известному сегодня виду человека проблематично. Останки имеют схожие с Homo habilis и Homo erectus черты черепа и челюсти, но отличаются от всех этих видов сводом черепной коробки и строением нижней и верхней челюстей. По объему черепной коробки обнаруженное существо приближается к Homo erectus больше, чем к остальным видам.
      Так как находка принадлежала к роду Homo, но не соответствовала ни одному известному виду, Бергер дал ей название – Homo naledi (на языке сото «naledi» означает «звезда», что отсылает к месту обнаружения костей – пещере Райзинг-Стар).
      Основная особенность открытого вида в его близости как к облику современного человека, так и к облику животного. Как отметил Стив Черчилль, палеонтолог из Дюкского университета в Северной Каролине, можно провести линию по бедрам: выше почти все примитивное, ниже – современное. Если бы мы нашли одну только стопу, можно было бы подумать, что умер какой-то бушмен.
      Взрослые особи мужского пола были около полутора метров в высоту и весили 45 кг. Женские особи в силу диморфизма были немного легче и меньше. Черепная коробка привлекала внимание всех ученых, работавших с костями. Судя по ее размерам, внутри головы у такого существа мог уместиться не очень большой мозг, примерно 560 см3, что приближает некогда живших существ к Homo erectus больше, чем к остальным видам.
      Как отметил Ли Бергер в финале исследований, «собранные данные свидетельствуют о том, что перед нами животное в ключевой момент трансформации из австралопитека в Homo. Все органы, которые соприкасаются с внешним миром, как у нас. Другие части тела сохраняют черты примитивного прошлого».
      Загадка пещеры Райзинг-Стар
      Археологический клад, которым стали кости Homo naledi для экспедиции Ли Бергера, таил в себе еще одну загадку. На извлеченных костях отсутствовали следы когтей и зубов животных, а также другие признаки насильственной смерти, которые могли свидетельствовать о том, что древние люди попадали в пещеру, убитые каким-нибудь хищником, живущим в глубине Райзинг-Стар. Вторая версия – что пещера использовалась в качестве жилища – не подтверждается находками. Да и посторонних останков, кроме костей Homo naledi, в пещере не нашли (несколько костей птиц и грызунов не в счет).
      Поразмыслив над этой загадкой, Бергер пришел к выводу, что экспедиция раскопала самое настоящее доисторическое кладбище. Действительно, культ почитания мертвых, погребение трупов и ритуальное поведение – вещи невообразимо древние. Еще на заре своего развития человеческое общество уже обладало определенной степенью осознания и абстрактностью мышления.
      Но в случае с Homo naledi это кажется невероятным: ведь открытые Бергером древние люди являлись все еще в большей степени животными, чем, собственно, людьми. Размеры их черепов не могут свидетельствовать о том, что они обладали развитым мозгом, а значит неспособностью к такому сложному поведению, как ритуал погребения. Однако факты налицо – кости намеренно и методично перемещались в пещеру и сбрасывались в колодец.
      При этом в подземелье не проникал солнечный свет, что невольно подталкивает ученых к выводу, что Homo naledi умели пользоваться огнем и освещали себе дорогу в темноте факелами или кострами. Впрочем, версия с огнем оспаривается: есть предположение, что пару миллионов лет назад пещера могла иметь несколько входов, да и вообще выглядеть иначе. Однако эта версия по-прежнему не объясняет феномен кладбища, которое устроили в Райзинг-Стар древние предки человека.
      Закрытый пещерный грот с сухим воздухом отлично сохранил кости. Ирония в том, что такие прекрасные условия стали причиной сложностей – теперь сложно дать ответ на вопрос о датировке находки. В случае с классическим извлечением останков из породы возраст костей определяется по возрасту слоев, их окружающих. К скелетам Homo naledi археологи не могут применить этот способ, так как кости свободно лежали на полу пещеры.
      Так что временной диапазон существования Homo naledi огромен. По одной версии, они жили около 2,8 млн. лет назад, что делает их прогрессивной переходной формой между австралопитеком и человеком прямоходящим. Другая версия называет период в 1,5 – 2 млн. лет назад, что делает их соседями более развитых популяций Homo. Это предположение ставит перед учеными множество вопросов, вроде межвидового взаимоотношения как на чисто физиологическом, так и на культурном уровне. Возможно, именно такое соседство способствовало перенятию Homo naledi тех умений, которыми они изначально не обладали – например, разведение огня, изготовление орудий труда и некоторые ритуалы, включая практику погребений.
      Исследования еще продолжаются, и вполне вероятно, что Ли Бергер и в самом деле сумел воплотить свою давнюю мечту – пролить свет на генезис человека. Ведь даже если обнаруженные им существа окажутся не настолько древними, как показывают строение и особенности их скелетов, Homo naledi все равно является важным ответвлением в общем дереве антропогенеза. Находка Бергера уникальна, однако вместе с очередным триумфом науки не стоит забывать о том, что, цитируя палеоантрополога Фреда Грайна из университета в Стоуни-Брук, «если вы думаете, будто мы уже нашли достаточно окаменелостей, чтобы составить рассказ об эволюции, то вы ошибаетесь».
      Журнал "Планета", апрель 2016.
    • Джон Форбс Нэш
      Автор: Thorfinn
      О гении математики Джоне Нэше заговорили во всем мире после выхода фильма «Игры разума». После 30 лет изнуряющего лечения и борьбы с безумием он совладал со своей шизофренией и научился с ней жить. Нэш внес огромный вклад в экономическую науку и был удостоен Нобелевской премии.
      Рождение великого гения
      13 июня 1928 года в семье инженера-механика из Блюфилда, штат Западная Вирджиния, родился мальчик – Джон Форбс Нэш. Религиозная семья американских провинциалов воспитывала его – а позже и младшую сестру Марту – согласно строгим протестантским канонам.
      В школе юному Нэшу часто бывало скучно. Особых способностей к учебе он не демонстрировал, а математикой не интересовался вовсе. Учителям мальчик запомнился неуемной тягой к чтению, отличной игрой в шахматы и умением по памяти насвистывать все произведения Баха.
      В детстве Джон Нэш был необщительным, обидчивым и порой очень мнительным. Он много времени проводил за книгами или, уединяясь у себя в комнате, пытался проводить химические эксперименты. Но все изменилось, когда в руки к нему попала книга Эрика Темпла Белла «Творцы математики. Предшественники современной математики». Американский писатель навсегда перевернул мир 14-летнего мальчика и пробудил в нем интерес к точным наукам. Позже в своей автобиографии Нэш напишет: «Прочитав эту книгу, я сумел сам, без посторонней помощи, доказать малую теорему Ферма».
      Рвение юноши к знаниям оценили – он в числе других 10 счастливчиков получил престижную стипендию на обучение и поступил в Политехнический институт Карнеги на специальность «инженер-химик». Но еще долго не мог определиться, кем он действительно хочет стать. Изучение химии не принесло ему никакого удовольствия, зато прослушанный курс международной экономики развеял все сомнения: будущий ученый понял, что хочет связать свою жизнь с математикой.
      Теория игр в судьбе Джона Нэша
      Нэш перевелся на математический факультет и в рекордные сроки – всего за 3 года! – окончил магистерский курс. Получив два диплома, бакалавра и магистра математики, ученый в 1947 году поступил в аспирантуру Принстонского университета. Он крайне редко посещал занятия, убежденный в том, что это притупляет новизну исследовательских идей. Тем не менее в рекомендательном письме, написанном преподавателем Ричардом Даффином, было сказано: «Он гений математики».
      Обучаясь в университете, Нэш впервые услышал о теории игр Джона фон Неймана и Оскара Моргенштерна. Новые знания захватили воображение юного математика. Спустя два года 21-летний ученый написал докторскую диссертацию по теории игр. В его работе было всего 27 страниц, но на них уместились созданные Нэшем основы нового научного метода, сыгравшего огромную роль в развитии мировой экономики. Именно этот труд спустя 45 лет был удостоен Нобелевской премии по экономике «за фундаментальный анализ равновесия в теории некооперативных игр». В 1951 году диссертацию опубликовали отдельной статьей в журнале «Анналы математики».
      В начале 1950-х Нэш начал работу в Массачусетском технологическом институте, а также стал консультантом в разработках корпорации RAND. Фирма занималась исследованиями в области теории игр, математической экономики и общей теории рационального поведения в игровых ситуациях.
      Сложный характер и личная жизнь
      Однако работа в Массачусетсе не задалась. Высокомерному, заносчивому и чудаковатому ученому было сложно ужиться в коллективе. Стремление Нэша к соперничеству с коллегами, эгоизм и болезненное честолюбие стали причиной частых конфликтов с руководством. По той же причине математику пришлось расстаться и с проектом RAND. Разработка новых стратегических концепций проводилась по заказу правительства США, и во время холодной войны проходила под кодом особой секретности. Человек, от которого никто не знал чего ожидать, представлял собой большую угрозу всему проекту.
      За время работы с RAND Нэш внес большой вклад в исследования корпорации. Ему удалось решить классическую проблему, связанную с дифференциальной геометрией. И все же, несмотря на заслуги, в 1954 году он был отстранен от всех проектов.
      Не менее сложной была и личная жизнь Джона Нэша. Его первой любовью стала медсестра Леонора Стир. В результате их недолгого союза родился мальчик, которого, как и отца, назвали Джоном. Однако с Леонорой математик расстался еще до рождения ребенка, полностью отказав сыну в финансовой поддержке и опеке. Правда, некоторые источники свидетельствуют, что у ученого не было другого выхода: только так он мог защитить Леонору и ребенка от возможных преследований из-за конфликта с RAND. Но как бы то ни было, практически все детство Джон-младший провел в приюте.
      Научные труды
      До 1959 года Нэш опубликовал четыре значимые работы по экономике, которые были высоко оценены другими учеными. В статьях «Точки равновесия в играх с N-числом участников» и «Проблема заключения сделок» он математически точно вывел правила действий участников, которые выигрывают в соответствии с выбранной стратегией. Ученый описал кооперативные (допускающие свободный обмен информацией и принудительные условия между игроками), бескоалиционные (не допускающие свободного обмена информацией и принудительных условий) и некооперативные (без контроля взаимодействия между участниками) игры и указал на отличия между ними с точки зрения классической теории. Сегодня теория игр широко применяется в экономике и других общественных науках при изучении социоэкономических и социально-политических отношений.
      Не остыл интерес Нэша и к математике. Он опубликовал серию блестящих статей по теории римановых многообразий и алгебраической геометрии. Журнал Fortune назвал его восходящей звездой Америки в «новой математике».
      Равновесие Нэша
      Тщательно изучив классическую теорию игр и разработав серию новых математических игр, Нэш стремился к пониманию того, как функционирует рынок, как участники экономических отношений принимают решения, связанные с риском, и почему они действуют так, а не иначе. Ведь для того чтобы сделать шаг в экономике, руководители фирм должны учитывать не только последние, но и предыдущие действия конкурентов, а также множество других факторов. Участники экономических отношений могут идти лишь на оправданный риск. Именно поэтому каждый из них должен иметь свою стратегию.
      Рассуждая так, Нэш разработал метод «некооперативного равновесия», который позже назвали «равновесием Нэша». Теория Нэша позволяет проанализировать множество ситуаций, начиная от конкуренции внутри компании и заканчивая принятием решений в законодательной сфере. Исходя из «равновесия Нэша», существуют игры, в которых ни один игрок не может в одностороннем порядке увеличить свой выигрыш. Все участники либо сотрудничают друг с другом и от этого выигрывают, либо вместе проигрывают. Игроки вынуждены прибегать к стратегиям, благодаря которым создается устойчивый баланс, который и был назван «равновесием Нэша».
      Классическим примером, на котором можно продемонстрировать подобное равновесие, являются переговоры членов профсоюза с работодателем. Если участники станут сотрудничать друг с другом, это может привести к соглашению, которое будет выгодно обеим сторонам. Отказ от сотрудничества выльется в убыточную для всех забастовку. Равновесие Нэша – все стратегии или действия, из которых каждый участник выбирает оптимальные, чтобы опередить соперника. При этом обе стороны используют стратегию, приводящую к устойчивому равновесию.
      В дальнейшем многие ученые продолжали изучать и совершенствовать равновесие Нэша, чтобы максимально приблизить теорию к реальной экономической действительности.
      Причуды разума Джона Нэша
      В 1957 году Джон Нэш женился на колумбийской студентке Алисии Лард, изучавшей физику в Массачусетском технологическом институте. Брак был счастливым, но тяжелый 1958 год чуть было не разрушил их союз: вскоре после женитьбы у Нэша стали проявляться первые симптомы шизофрении.
      Для математиков 30-летний возраст считается критическим, ведь большинство великих ученых сделали свои важнейшие открытия до этого времени. Джон Нэш перешагнул 30-летний рубеж, считая себя неудачником. Его попытки доказать теорему Римана закончились провалом, а отклики на его работы были не достаточно яркими и авторитетными, чтобы прославить ученого.
      Спусковым крючком для болезни Нэша послужила беременность жены. Переживания скорого отцовства отразились на поведении математика, и на новогоднюю вечеринку гений явился в костюме младенца. После этого у Нэша стали появляться бредовые идеи и развилась мания величия. Также математику казалось, что его постоянно преследуют. Ученый утверждал, что за ним наблюдают международные организации, которые хотят разрушить его карьеру. А в портрете Папы Римского Иоанна XXIII ученый видел себя, объясняя подобное совпадение тем, что его любимое простое число – 23.
      Джон Нэш отверг предложение занять престижный пост декана факультета математики Чикагского университета, так как не намерен был растрачивать свое время зря, ведь он считал, что уже принял высокую должность императора Антарктиды. Также математик подозревал всех людей, носящих красные галстуки, в том, что они состояли в коммунистической партии и организовали заговор против него. Ученый стал видеть тайные символы во всем, что его окружало. Нэш был уверен, что он пророк, и с ним на связь выходят инопланетяне, которые посылают людям зашифрованные послания через New York Times и другие СМИ.
      Болезнь развивалась. Нэш испытывал постоянный страх, писал бывшим коллегам бессмысленные сообщения, произносил длинные путаные монологи по телефону. Состояние ученого невозможно было скрывать дальше, и жена поместила его в частную психиатрическую клинику неподалеку от Бостона. Врачи поставили диагноз – параноидная шизофрения. Математика лечили комбинацией фармакотерапии и психоанализа. Но Нэш довольно скоро научился утаивать симптомы, и спустя 50 дней его выписали из больницы.
      Побег в Европу
      По-прежнему больной Джон решил сбежать из Америки, где, по убеждению ученого, против него строился некий тайный заговор. Он уволился из института и уехал во Францию в поисках политического убежища. Алисия оставила новорожденного сына у своей матери и последовала за мужем. Однако под давлением со стороны Государственного департамента США Франция отказалась приютить ученого. Так же, как позже ГДР и Швейцария.
      Все это время за действиями Нэша следил американский военно-морской атташе, который блокировал обращения математика в посольства разных стран. После 9 месяцев скитаний по Европе Нэш был арестован французской полицией и со специальным сопровождением депортирован обратно в Америку.
      Вернувшись на родину, супруги обосновались в Принстоне, где Алисия нашла работу. Но болезнь Нэша прогрессировала: он постоянно чего-то боялся, говорил о себе в третьем лице, звонил бывшим коллегам с бессмысленными рассуждениями о нумерологии и мировой политике.
      Джон Нэш: «Я не осмелюсь сказать, что математика и сумасшествие связаны напрямую, но многие великие математики страдали шизофренией, психическими расстройствами и бредом».
      Повторное лечение
      Через 2 года после первой госпитализации Нэш попал в больницу повторно. Он провел там полгода, и на этот раз ученого лечили с помощью единственного известного на тот момент метода – инсулиновой терапии. Она была нацелена на то, чтобы погубить нервные клетки головного мозга и сделать пациента спокойным и послушным. Сейчас инсулиновая терапия запрещена во всех цивилизованных странах.
      После выписки состояние Джона ненадолго улучшилось. Он стал проводить больше времени с Алисией и своим сыном и даже написал первый за 4 года научный труд, посвященный динамике жидкостей. Коллеги Нэша из Принстонского университета предложили ему работу исследователя, однако математик отказался и вскоре снова сбежал в Европу. Там ему опять начало казаться, что он получает сигналы от космических пришельцев. Нэш расшифровывал их, записывал цифровыми кодами и присылал родным и коллегам в многочисленных открытках.
      Вторая госпитализация не дала положительного результата. Жена математика, Алисия, уставшая от постоянной борьбы с невидимыми преследователями мужа, развелась с ним в 1962 году. Она практически сама вырастила сына, которого, так же как и первого, незаконнорожденного, назвали в честь отца – Джоном.
      В 1964-м у Джона Нэша появились слуховые галлюцинации. Сам ученый описывал этот период своей жизни так: «Я тоже слышал голоса, когда был болен. Как во сне. Сначала у меня были галлюцинаторные идеи, а потом эти голоса начали отвечать на мои собственные мысли, и так продолжалось несколько лет. В конце я понял, что это лишь часть моего мышления, продукт подсознания или альтернативный поток сознания».
      Борьба с болезнью
      Периодически у Джона Нэша наступали непродолжительные ремиссии. От приема лекарств он окончательно отказался в 1970-х, полагая, что они мешают гению его мысли. В это же время Алисия окончательно уверилась в том, что совершила ошибку, предав мужа, и вновь сошлась с ним. И вполне вероятно, что лишь благодаря переезду к бывшей супруге Нэш не закончил свои дни на улице.
      Коллеги-математики продолжали помогать ученому: когда болезнь на время отступала, они предоставляли ему место в университете. Между 1970 и 1980 годами математик проводил все свое время, бродя по коридорам и аудиториям Принстонского университета и оставляя на досках многочисленные расчеты и формулы. Студенты прозвали эксцентричного человека «Фантомом».
      Многие годы жизнь Нэша представляла собой череду обострений между приемом лекарственных препаратов и ремиссиями с попытками вернуться к научной деятельности. Его единственным другом в этот период был математик Дэвид Байер из Колумбийского университета. Лишь к середине 1980-х ученый оправился от болезни и смог возобновить занятия математикой. К удивлению и радости коллег, приступы шизофрении практически не повторялись, и Нэш стал постепенно возвращаться в «большую» науку. Сам Джон признавался, что решил мыслить более рационально, как и подобает ученому, и не слушать голоса. Конечно, Нэш не мог просто по своему желанию излечиться от шизофрении. Однако он сделал нечто, требующее огромных усилий – научился мирно сосуществовать со своими галлюцинациями.
      Джон Нэш: «Сейчас я мыслю вполне рационально, как всякий ученый. Не скажу, что это вызывает у меня радость, какую испытывает всякий выздоравливающий от физического недуга. Рациональное мышление ограничивает представления человека о его связи с космосом».
      Признание
      Несмотря на то, что в период с 1966 по 1996 год Джон Нэш не опубликовал ни одной научной работы, 11 октября 1994 года, в возрасте 66 лет, он получил Нобелевскую премию по экономике «За фундаментальный анализ равновесия в теории некооперативных игр». Вместе с ним награды были удостоены Райнхард Зельтен и Джон Ч. Харсаньи.
      Торжественную речь новоявленный нобелевский лауреат так и не произнес. Ученый опасался за собственное здоровье, а Нобелевский комитет решил перестраховаться, чтобы избежать возможных неприятностей во время вручения премии. Вместо этого был организован семинар с участием Джона Нэша, где обсуждали его неоценимый вклад в науку. После вручения премии ученого пригласили прочитать лекцию по космологии в университете Уппсалы. После завершения всех торжественных мероприятий Нэш вернулся в Принстон и продолжил свои занятия математикой.
      В 1998 году американская журналистка Сильвия Назар, по совместительству являющаяся профессором экономики в Колумбийском университете, написала биографию ученого под названием «Прекрасный ум: Жизнь гения математики и нобелевского лауреата Джона Нэша». Книга моментально стала бестселлером. Благодаря этому весь мир узнал удивительную историю ученого. А в 1998-м американская гильдия литературных критиков признала работу журналистки лучшим биографическим произведением. Сильвия Назар была номинирована на престижную Пулитцеровскую премию.
      В 2001 году в США на экраны вышел фильм Рона Ховарда Beautiful Mind с Расселом Кроу в главной роли. Название кинокартины, созданной по книге Назар, дословно переводится на русский язык как «безупречное сознание», но русскоговорящему зрителю фильм стал известен под названием «Игры разума». Фильм получил четыре «Оскара», награду «Золотой глобус» и был отмечен несколькими призами BAFTA.
      Конечно, в кинокартине есть неточности и художественный вымысел. Например, сцена в библиотеке, когда все профессора университета дарят Нэшу свои письменные принадлежности. В Принстоне нет традиции дарить признанным ученым ручки. Также в фильме показаны люди, окружавшие главного героя и впоследствии оказавшиеся зрительными галлюцинациями. К счастью, расстройством такого рода Нэш никогда не страдал.
      Джон Нэш: «Я люблю этот фильм и рад, что его сняли, но все же вряд ли эту картину можно считать истиной в последней инстанции, поскольку уж очень хорошим я в ней получился!»
      Триумф математика
      Спустя 38 лет после развода, в 2001 году, Джон и Алисия вновь связали себя узами брака. Их сын унаследовал талант отца и стал математиком. Увы, от гениального родителя ему достались не только способности, но и болезнь.
      В 2008-м Джон Нэш выступил с докладом на тему «Идеальные и асимптоматически идеальные деньги» на международной конференции Game Theory and Management в Высшей школе менеджмента Санкт-Петербургского государственного университета.
      Лекции Нэша всегда пользовались успехом у публики. Английский физик Марджори Гриффит, которой посчастливилось побывать на одной из них, вспоминала: «Мы все с надеждой ждем будущего, а профессор Нэш – один из тех немногих, кто это будущее предвосхищает. Разумеется, когда вывесили объявление о том, что он будет читать лекцию, эта новость разнеслась со скоростью пожара в сухом лесу. Он рассыпал перед нами свои идеи, словно искрометные бриллианты, которыми он нисколько не дорожит. Его слушали, затаив дыхание. Тишина в аудитории стояла такая, что казалось, если кто-то кашлянет, потолочные перекрытия рухнут. Но никто не кашлял, конечно… Тишину взрывал время от времени только смех – реакция на великолепный юмор Нэша, которым он щедро пересыпал свою лекцию, как сверкающими горстями драгоценных украшений. Когда он закончил… Я хотела сказать, что ему устроили овацию, но этого мало – такого восторга я не видела даже на концерте «Роллинг Стоунз».
      В 2015 году математик был удостоен последней награды – Абелевской премии по математике, полученной им «за вклад в теорию нелинейных дифференциальных уравнений» – и стал первым ученым, который получил две самые престижные награды в мире: Нобелевскую и Абелевскую премии.
      Джон Нэш погиб вместе со своей женой Алисией 23 мая 2015 года в возрасте 86 лет. Супруги ехали в такси по платной скоростной трассе в штате Нью-Джерси. Водитель не справился с управлением во время обгона, и автомобиль врезался в ограждение. Пассажиров, которые не были пристегнуты, от удара выбросило наружу. Согласно заключению медиков, супруги умерли мгновенно.
      Журнал "Планета", ноябрь 2015.
    • Вызывающие дождь
      Автор: Thorfinn
      Когда в выходной день небо затянуто тучами и льет холодный дождь, ставящий крест на чудесных планах, многие из нас мечтают о возможности просто «выключить» осадки, как воду из крана. Ну, а для сельского хозяйства возможность «призвать» живительную влагу засушливым летом или отогнать портящий посевы град и вовсе была бы настоящим благом. Люди издавна мечтали о возможности «заказывать» нужную погоду. Наши предки жгли ритуальные костры на Масленицу, Белтайн или Ивана Купалу, вымаливая нужную погоду у богов. Но и теперь, вооруженные современной наукой, далеко ли мы ушли от них? Существует ли возможность управлять стихийными явлениями?



      От чего дует ветер?
      Легкий ветерок, приятно освежающий в жару, порой сменяется сильнейшим ураганом, вырывающим деревья с корнем. Почему так случается?
      Воздушные потоки на нашей планете рождаются благодаря Солнцу. Светит оно, конечно, одинаково для всех, но сквозь высокие слои атмосферы его лучи проходят свободно, оставляя пласты холодного воздуха, постепенно опускающиеся вниз. А ближе к земле, где дополнительный прогрев воздуха обеспечивает согретая лучами светила почва и вода, уже легкие теплые массы устремляются ввысь. Эти процессы подчинены строгим физическим законам, однако они настолько сложны, что непосвященному кажутся настоящим хаосом. Прогрев происходит неравномерно – например, над теплым морем ночью воздушные массы поднимаются быстрее, а так как природа не терпит пустоты, на их место стремительным ветром несутся более холодные с другой стороны. Гигантские воронки раскручиваются в вихри, циклоны и антициклоны.
      Управлять всей этой мощью человечество желало издревле. Но пока что даже до конца понимать и предсказывать рождение урагана или торнадо со стопроцентной вероятностью ученые так и не научились. А уж о том, чтобы эффективно остановить ветер, приносящий дождевые и градовые тучи, даже современная наука только мечтает. Хотя раз известна причина их возникновения, то почему бы не попробовать?
      Разнообразные проекты «тучеразгонителей» появились еще в начале прошлого века. Но предлагаемые гигантские вентиляторы на паровой тяге уже тогда казались ученым бесперспективными. А вот идея попробовать вызвать ветер, приносящий облака, манипулируя нагревом атмосферы и, соответственно, восходящими потоками воздуха, была весьма заманчивой.
      Первыми, кто рискнул опробовать эту технологию, оказались французы. В 1954 году в окрестностях города Ланнемезан на поля было вывезено множество бочек с дизельным топливом и соломой. Их расставили на большой площади и подожгли. Образованные такими гигантскими кострами потоки раскаленного воздуха устремились вверх, создав, как и предполагали ученые, искусственную зону пониженного давления – рукотворный циклон, который повел себя так же, как его природный собрат. Над Ланнемезаном, несмотря на солнечную, не предвещавшую никаких осадков погоду, быстро начали сгущаться темные тучи. В те времена еще далеко не так заботились об экологии как сейчас (в наши дни никто не позволил бы проводить подобный эксперимент), и чтобы проследить поведение «своих» облаков, в них распылили аммиак. И анализ осадков в округе показал, что рукотворные тучи, как и естественные, подчинялись всем положенным метеорологическим законам – в предсказанное время, в положенном месте они пролились на землю дождем. Это была настоящая сенсация: управление погодой действительно стало реальностью. А уже в 1961 году Анри Дессен сделал готовое устройство, работавшее по такому же принципу – создававшее мощный поток теплого воздуха, направленного вверх. Сотня форсунок на жидком топливе выдавала тепловую мощность в 700 тыс. киловатт – такой никакими кострами не достичь, да и мобильность системы куда больше, чем у бочек с горючим. Это устройство изобретатель назвал «Метеотрон».
      Строго говоря, ни ученые из Ланнемезана, ни Анри Дессен отнюдь не являются первооткрывателями способа создания циклона с помощью прогрева воздуха. Этой технологией давно и успешно пользуются в Африке аборигены из долины Конго. Когда засуха начинает угрожать будущим урожаям (которые напрямую зависят от разливов реки), они в ответ угрожают небу, устраивая гигантские пожары. Сколько киловатт энергии уходит в атмосферу, ученые подсчитать не смогли, но во влажном климате тропиков этого вполне достаточно, чтобы «приманить» дождевые тучи.
      Эксперименты такого рода проводились во второй половине ХХ века во всех странах, и СССР, как достаточно богатая и обладающая развитой наукой держава, тоже не остался в стороне. Проблема недостатка влаги достаточно остро вставала для многих регионов. Особенно остро она ощущалась в Армении. Единственный крупный источник воды – высокогорное озеро Севан – стремительно мельчало. Оно пало жертвой попыток «улучшения» климата, проводившихся здесь еще с 30-х годов прошлого века. Отвод воды для нужд сельского хозяйства, углубление русла вытекающей из озера реки Раздан, чтобы поставить на ней электростанцию, наполеоновские планы по освоению осушаемых земель – все это вылилось в принудительное снижение уровня воды на 13,7 м. Уже к 1950 году экологи забили тревогу – и проект был пересмотрен. Осушенные земли оказались неплодородными, появились более современные и эффективные модели гидроэлектростанций, а Севан все еще оставался единственным резервным источником пресной воды в целой республике. И он быстро оскудевал. К тому же количество органических веществ по сравнению с 1930-ми годами возросло в 7 раз, и озеро начало цвести. Тогда и был предложен довольно амбициозный проект – чтобы ускорить восстановление уровня воды, решили не только демонтировать дренажные системы, но и искусственно увеличить количество выпадающих в этом регионе осадков (и без того немалое). Обратившись к изобретению Анри Дессена, советские ученые превзошли его и создали «Суперметеотрон». Титаническое сооружение состояло из 6 реактивных двигателей, снятых с отслуживший свой срок самолетов Ту-104, размешенных на бетонных опорах по краям огромного шестиугольника. Сопла были направлены так, чтобы реактивные струи сходились в одной точке под углом строго 90 градусов друг к другу и попадали в 10-метровую форсажную башню. Расчетная мощность составляла 1 млн. 127 тыс. кВт, которые раскаляли до 1100 °C поток газа, вырывающийся в небо со скоростью в 570 м/с!
      В наше время повторять такие проекты уже никто не решится, так как количество выбросов в атмосферу получается колоссальное, и еще неизвестно, что оказалось бы для озера хуже. Да и сжигание тысяч тонн далеко не дешевого авиационного горючего – не самый лучший способ решения подобных вопросов. Зато человек в очередной раз доказал – именно он хозяин природы.
      Цифры расходуемой «Метеотроном» энергии действительно впечатляющие. Между тем, это лишь капля в море по сравнению с тем количеством тепла, что воздействует на атмосферу в естественных условиях. По расчетам академика Е.К. Федорова, энергия, затрачиваемая природой на создание кучево-дождевого облака средних размеров, эквивалентна взрыву атомной бомбы! «Суперметеотрон» же смог всего лишь дать начальный импульс, прогревая самые нижние слои воздуха и «проталкивая» его вверх. А дальше уже весь процесс шел самостоятельно, за счет потенциальной энергии «дремлющих» в состоянии шаткого равновесия воздушных масс.
      Из чего состоят облака?
      Основные «творцы» погоды – это ветер и облака.
      То, что облака являются скоплениями водяного пара, нам известно еще из школьного курса физики. Но почему в одних случаях они мирно проплывают мимо, оставляя иссохшую землю без капли дождя, а в других – проливаются обильными ливнями, смывая плодородную почву и затапливая целые районы, а то и вовсе обрушиваются на будущий урожай губительными горошинами града?
      Солнце нагревает нашу планету, испаряя с поверхности рек, озер, болот, морей и океанов миллионы тонн воды. Вместе с теплыми восходящими потоками вся эта влага уходит на высоту нескольких километров, где царит вечный холод. Казалось бы, по всем законам физики она должна превратиться в капли или лед и пролиться дождем или снегом обратно на землю. Но все далеко не так просто, как кажется на первый взгляд. Да, пар действительно конденсируется в капли, вот только мощные струи воздуха дробят их на частички диаметром в десятки раз меньше толщины человеческого волоса. И эти микроскопические шарики, хоть и состоят уже не из пара, а из жидкости, обладают совершенно иными физическими свойствами, чем та же вода в больших объемах. При таких крошечных размерах сила поверхностного натяжения каждой такой микрокапли начинает играть огромную роль – и объединяться в обычные капли, чтобы выпасть на землю, вода просто отказывается. Для того чтобы это произошло, необходимы «ядра», вокруг которых конденсировались бы микрокапли. Обычно ими становятся уже замерзшие частички – ведь там, в облаках, практически всегда царят холода. Но и тут есть небольшая загвоздка, долго не дававшая покоя ученым. Так, если нуля градусов по Цельсию вполне достаточно для замерзания лужи, а при –15 0С коркой льда покрываются даже реки, крошечные капельки остаются жидкими при гораздо меньших температурах – порой до –30 0С и даже ниже! Так что «стерильные» облака (в том числе и искусственные, получаемые в лабораториях) способны блуждать практически бесконечно, не обращая внимания на холода. Как же заставить облако пролиться дождем?
      Первые эксперименты были направлены именно на замораживание частиц воды в облаках: раз уж аэрозольная взвесь настолько устойчива к низким температурам, почему бы не попробовать ее охладить до сверхнизких? В дело пошел сухой лед. Замороженный до твердого состояния углекислый газ имеет температуру ниже –78,5 0С, и уж он-то должен справиться! Расчеты оказались совершенно верными. При попадании в облако мелких холодных частиц микрокапли действительно стали замерзать, слипаться и собираться в различного размера кристаллы. Но полученным эффектом ученые оказались категорически не довольны: такая технология годилась разве что для того, чтобы «разрядить» неугодную тучу. Предсказать же точно, что из нее пойдет – благодатный дождь или смертоносный для посевов град, – оказалось весьма затруднительно. К тому же обработка облаков была возможна исключительно с помощью авиации – доставить капризный сухой лед на высоту другими способами просто невозможно.
      Ученые стали выяснять, что же еще заставляет микрокапли собираться в более крупные образования и превращаться в дождь, снег или град. Оказалось, что такими «ядрами» могут служить и мельчайшие частицы пыли, гари или пепла. Они поднимаются на огромную высоту с восходящими потоками воздуха. Доктор физико-математических наук Горбунов в своей статье «Метеотрон – машина погоды» недаром очень образно сравнил облака с гигантскими пылесосами. Это вполне естественный механизм, которым природа защищает сама себя. Стоит разгореться действительно серьезному пожару, как привлеченные разогретым воздухом тучи соберутся над очагом, а гарь и пепел вынудят их пролиться дождем. И этот механизм срабатывает не только во время сугубо естественных катастроф (вроде того же извержения вулкана, погубившего Помпеи). Так, хорошо известен случай, произошедший в Японии в 1274 году, когда монгольский хан Хубилай попытался высадить первый морской десант на одном из островов архипелага. Когда у монгольских «морских пехотинцев» закончился запас стрел, захватчикам пришлось отступить. Но перед тем как покинуть остров, они подожгли все окрестные деревни и храмы. Однако грандиозный пожар не успел нанести никакого существенного урона: тут же сгустились тучи, поднялся ветер, и горящие постройки залило хлынувшим с небес дождем. Для отступавших монголов последствия его оказались и вовсе печальными – обрушившаяся на них буря потопила все корабли. Самураи восприняли это как божественное вмешательство, защитившее их родину – на деле же войска Хубилая сами оказались повинны в своей гибели. Да и позднее, во время Второй мировой войны, когда 27 июля 1943 года в полночь американские самолеты, сбросив на Гамбург несколько тысяч тонн фугасных и зажигательных бомб, вызвали грандиозный пожар. Несмотря на совершенно сухую, устойчивую погоду, нагретый воздух образовал над городом гигантский восходящий вихревой столб, который даже вырывал из земли деревья. А через несколько минут над Гамбургом образовалось громадное дождевое облако и хлынул сильнейший ливень (который, правда, так и не смог справиться с современными зажигательными средствами).
      Но такой природный катализатор, как частицы гари, к сожалению, еще менее пригоден для регуляции погоды, чем сухой лед. Для быстрого реагирования на уже существующие погодные условия он не годится. Хотя его действенность в естественных условиях подтверждается ежегодно и повсеместно – например, недавние большие лесные пожары в Испании и Франции тоже сопровождались проливными дождями, которые, в итоге, существенно способствовали усилиям интернациональных пожарных бригад в борьбе с огнем.
      Серебряные дожди
      Но для того чтобы выпадение осадков можно было по-настоящему эффективно контролировать, в дело должна была вступить химия. Еще в 1949 году доктор метеорологических наук Бернард Воннегут нашел то самое вещество, которое до сих пор остается основным «регулятором» дождей – иодид серебра. Микроскопические (намного меньше даже тех самых микрокапель, из которых состоит облако) частички оказались замечательным катализатором!
      Дальнейшие исследования доктора Воннегута и вовсе совершили переворот в метеорологии. В своей экспедиции в Пуэрто-Рико в 1949 году он провел ряд исследований с облаками, имевшими температуру выше нуля. И сумел доказать, что образование капель вполне возможно даже минуя стадию снега (до этого считалось, что вначале в любом случае образуются микрокристаллики льда, которые после тают и превращаются в дождь).
      Это была настоящая сенсация! Иодид серебра открыл огромные возможности в регулировке погоды. Во-первых, он инициировал реакцию в облаках при относительно высоких температурах, заставляя дождь выпадать в нужное время и в нужном месте. Во-вторых, дальнейшие исследования в различных странах позволили разработать методики настоящей манипуляции дождевыми и градовыми тучами. В зависимости от типа облака и необходимого эффекта простой расчет необходимой дозы и подбор способа введения одного и того же реагента позволял или заставить градовую тучу превратиться в дождевую, или дождевую пролиться там, где необходимо.
      Россия, США, Аргентина, Франция, Германия, ЮАР, Испания и многие другие страны активно проводят мероприятия по управлению погодой. Особо ценной оказалась разработанная в СССР методика борьбы с градом. Введенный в переохлажденную часть градовой тучи иодид серебра вызывает моментальное образование совсем мелких градин, которые просто тают, не долетая до земли, и не оставляет времени на формирование крупных частиц льда, способных повредить сельскому хозяйству.
      Еще одним неоспоримым плюсом является огромный выбор способов доставки реагента к облаку. Его можно распылять с помощью специальных генераторов с самолетов, как это происходит в Европе и США. Можно отправлять в небо с помощью ракет (именно так Китай обеспечил солнечную погоду во время олимпиады в Пекине, пришедшейся на дождливый сезон). А в Армении, Грузии и на Кавказе еще с советских времен на защите виноградников стояли противоградовые батареи из отслуживших свой срок зенитных пушек со специальными снарядами. К сожалению, и военные нашли применение этому чудесному веществу – именно им США в ходе операции «Шпинат» засеивало облака над «Тропой Хо Ши Мина» во время вьетнамской войны, надеясь в буквальном смысле смыть противника с лица земли.
      Но даже такой чудесный реагент, как иодид серебра, не лишен недостатков. Во-первых, он достаточно дорогой. И хотя на одну обработку расходуется всего от 10 до 50 г вещества, в масштабах планеты набегают уже целые тонны. Во-вторых, это вещество довольно токсично, что весьма не нравится экологам. Так что, несмотря на все достоинства такого метода управления погодой, используется он только в самых крайних случаях, а ученые активно ищут ему замену.
      Стрельба по облакам
      Одной из альтернатив вполне может стать звук. Какими бы смешными и нелепыми ни казались нам призывы грозовых ливней с помощью боя в тамтамы или стрельбы из пушек, рациональное зерно в таком методе действительно есть. Мельчайший аэрозоль облаков настолько нестабилен, что заставить его пролиться дождем можно, в том числе, с помощью сильных колебаний воздуха. Патенты на акустические пушки получены во многих странах, в том числе и в России. Еще в 1960–70 годы были проведены испытания противоградовой пушки. Для начала опыты провели в лабораторных условиях с искусственным туманом в камере объемом 500 м3. В качестве источника звука использовали низкочастотный звуковой генератор высокой мощности, и через рупорное устройство направили звуковые волны в камеру. Результат оказался весьма обнадеживающим – колебания с частотой 170–200 герц действительно вызывали снижение плотности тумана в 20–30 раз и смогли изменить его микроструктуру.
      После первого же успешного опыта ученые перешли к экспериментам на открытом воздухе. В специальную камеру сгорания подавали газообразную горючую смесь и поджигали электрическим запалом, совершая этакий своеобразный холостой выстрел. Мощная ударная волна со сверхзвуковой скоростью устремлялась к облакам. Но, хотя результат и был положительным, как противоградовая установка акустическая пушка оказалась не особенно эффективной. Дело в том, что звуковая волна достаточно быстро теряет скорость, и ее воздействие ослабляется. Оптимальной дистанцией оказались 30–40 м, причем для этого необходима сила звука в 140–150 децибел (для сравнения: 140 децибел – это громкость взлетающего реактивного самолета). Зато эта технология может весьма неплохо зарекомендовать себя, например, в аэропортах. С ее помощью можно оперативно разогнать туман на летном поле.
      Идею второго способа предложил опять-таки доктор Бернард Воннегут. Он еще в 1953 году выдвинул теорию о возможности образования крупных капель просто под воздействием атмосферного электричества. Хотя такое предположение и расходилось с общепринятыми в то время взглядами, на исследования в этой области денег не пожалели. И результат оказался положительным. Действительно, микрокапли с различным зарядом начинали объединяться, превращаясь в дождь, а с одинаковым – отталкивались друг от друга, предотвращая образование града. Дело оставалось за малым – найти способ изменения заряда облаков в естественных условиях, а не в лаборатории.
      Наиболее многообещающим агрегатом в этой сфере выглядит лазер. Проходя через атмосферу, его лучи вызывают ионизацию воздуха, создавая из озона и оксидов азота, разбитых мощными импульсами в 3,5 тераватта, азотную кислоту. В столь мизерных количествах она совершенно безвредна для экологии и полностью реагирует с окружающими частицами – земли достигают лишь совершенно безопасные соли, да еще и в микроскопических дозах. Но за недолгое время своего существования кислота успевает выступить замечательным очагом концентрации микрокапель. Группе немецких и швейцарских ученых удалось добиться нужного эффекта в лабораторных условиях, а в прошлом году с помощью мобильной лазерной установки провести и испытания на открытом воздухе. Пока что результаты малоутешительные – удалось добиться только незначительного повышения влажности и легкой мороси. Причину этого изобретатели видят в недостаточной мощности лазера – все-таки подобные технологии у нас пока что развиты гораздо хуже, чем химия. Хотя их американские коллеги, также потерпевшие неудачу на полевых испытаниях, предложили несколько усовершенствованный метод. Чтобы основной луч не так рассеивался и терял мощность в атмосфере, ученые Университета центральной Флориды и Университета Аризоны пытаются заключить его в луч меньшей интенсивности, что обещает в перспективе более низкие энергетические затраты. На данный проект в США уже выделено 7,5 млн. долларов.
      Дело в том, что использование лазеров, как минимум, позволит сэкономить на дорогостоящих реагентах и средствах их доставки (что, несомненно, делает этот метод более привлекательным с экологической точки зрения). И даже больше: лабораторные испытания показали, что направленная ионизация различных слоев облаков способна вызвать и совершенно противоположный эффект – вместо выпадения осадков, тучи могут «высохнуть». А это уже действительно почти полный контроль – повернул вентиль, прибавил мощности и получил дождь, а когда надо – повернул в другую сторону, и снова засияло солнышко.
      И эта фантастическая картина уже не за горами. Но хочется верить, что прежде чем управление погодой станет доступным и контролируемым процессом, ученые просчитают последствия своих экспериментов на случай, если несколько разных «пользователей» будут тянуть тучу-одеяло на себя.
      Журнал "Планета", июнь 2015.
    • Цена невидимости
      Автор: Thorfinn
      Существует ли связь между маленькими медными колечками, диагностикой рака, суперлинзами, нанотехнологиями и шапкой-невидимкой?

      И возможна ли невидимость в принципе?

      История о шапке-невидимке имеет мало общего со сказкой. Правда, в ней есть свои рыцари и алхимики. Есть суперлинзы, которые могут видеть то, что обычно видеть нельзя. Есть «неправильные» волны, которые существуют в природе, и загадочные материалы, которых в природе вовсе нет…

      В общем, история эта, хоть и не сказочная, оказалась на удивление замысловатой. Она тянулась долгих 40 лет. И вряд ли даже ее участники предвидели, чем в итоге обернутся их поиски и мечтания…

      А начнем мы с материала, из которого можно «сшить» шапку-невидимку.

      Электроны и «неправильные» волны

      В далеких 1960-х в Физическом институте им. Лебедева трудился советский физик Виктор Георгиевич Веселаго.

      Вообще-то ни о какой невидимости ученый даже не помышлял. А занимался разнообразными сложными веществами, в частности – полупроводниками, которые одновременно являются магнитами.

      Среди прочего интересовали Веселаго и оптические свойства различных веществ. И вот в ходе своих исследований он пришел к неожиданному по тем временам выводу. Оказалось, что существование материалов с отрицательным коэффициентом преломления не противоречит ни одному известному закону физики.

      Как известно из школьного курса, окружающий мир мы видим благодаря тому, что глаз человека позволяет воспринимать отраженный тем или иным объектом свет (электромагнитные волны). При этом «картинка» напрямую зависит от свойств вещества, из которого этот объект состоит.

      Электромагнитная волна (в том числе видимый свет), проходя через атомы вещества, приводит в движение электроны. Со временем это движение затухает, а электроны излучают полученную энергию в виде новой электромагнитной волны, которая представляет собой отклик вещества на внешнее поле. Обе волны складываются – так получается истинное электромагнитное поле внутри вещества. Это поле также представляет собой волну, но она несколько отличается от исходной. Чтобы описать это различие, физики используют так называемый показатель преломления. Он определяет структуру волнового поля в веществе и является одной из важнейших оптических характеристик вещества, определяющих распространение в нем электромагнитных волн.

      Сам Веселаго называл материалы с отрицательным показателем преломления «левыми» (в отличие от обычных, «правых», сред). Название это прижилось и широко используется по сей день.

      «Левые» материалы имеют очень интересные «отношения» со светом. По расчетам советского ученого выходило, что двояковыпуклая линза, изготовленная из материала с отрицательным показателем преломления, должна рассеивать свет вместо того, чтобы фокусировать его в точку. А простая пластинка из такого материала должна обладать свойствами, отчасти сходными со свойствами линзы. Карандаш, частично погруженный в жидкость с отрицательным преломлением, будет казаться изогнутым наружу.

      И еще (и это особенно важно для нашего рассказа) световая волна, проходя через «левую» среду, приобретает весьма необычные свойства – если бы мы увидели ее невооруженным глазом, нам бы казалось, что она… движется вспять! Именно отсюда, похоже, появилось название «неправильная» волна. Не строго научное, зато простое и понятное.

      Впрочем, сам Веселаго свои выводы делал исключительно на бумаге, так как обнаружить «левые» материалы в природе ему не удалось. Синтезировать же их при тогдашнем уровне техники оказалось невозможным, а потому расчеты советского физика забросили в стол на… 30 лет. Да и сам Веселаго очень скоро занялся совсем другими исследованиями.

      Тем не менее, именно «неправильные» волны и «левые» материалы оказались той тканью, из которой кудесникам-ученым удалось-таки сшить шапку-невидимку.

      Состав? Нет – структура!

      Попытку создать то, чего не создала природа, повторили в США. В 2000 году экспериментальная группа из Калифорнийского университета под руководством Дэвида Смита получила первый «левый» материал.

      Решив не возиться со сложными химическими формулами, Смит сосредоточился на… геометрии. И получил поразительные результаты. И понадобилось-то всего ничего – изолирующая основа и множество медных стержней и колечек, разомкнутых в виде буквы С. Такую идейку подкинул своему американскому коллеге Джон Пендри из Имперского колледжа в Лондоне.

      По сути, каждая пара «колечко–стержень» воспроизводит в несколько увеличенном масштабе процессы, которые происходят в атоме под воздействием электромагнитного поля. В результате новый материал приобрел свойства, радикально отличающиеся от свойств его составных частей.

      Причем варьируя размеры отдельных элементов, можно существенно изменять свойства нового материала. Что, конечно, проблематично провернуть с атомами.

      Первый «левый» материал, например, вел себя как «левый» в отношении радиоволн и как «правый» в отношении рентгеновских лучей и света. Так что в 2000 году непосредственно о невидимости речь пока не шла. Но важный шаг был сделан – существование «левых» материалов доказали экспериментально.

      В 2005 году Д. Смит (США), И. Иконому (Греция), И. Озбей (Турция), К. Соукоулис (Греция) и Д. Пендри (Великобритания), работы которых положили начало новому направлению физики, были удостоены Премии Декарта и разделили денежный приз 1,1 млн. евро.

      Благодаря особой технологии получения, материал Пендри относится к так называемым метаматериалам – искусственным материалам, свойства которых определяются не столько химическим составом, сколько геометрической структурой. К метаматериалам также относятся фотонные кристаллы и некоторые другие изделия из сферы нанотехнологий.

      Все метаматериалы обладают полезными свойствами только в некоторой весьма ограниченной области. Это существенно сужает область их применения и заставляет постоянно искать новые решения, пригодные для использования в других областях.

      Суперлинзы и невидимость Пендри

      Итак, материалы, которые выглядят достаточно экзотично, чтобы послужить основой для шапки-невидимки (или плаща-невидимки, как его называют в англоязычной литературе), были найдены. Однако требовалось еще найти для них подходящую форму, иначе невидимость осталась бы недостижимой мечтой. Помогла еще одна замечательная находка, связанная с «левыми» метаматериалами.

      Дело в том, что область применения обычных линз ограничена дифракционным пределом – в обычную линзу нельзя различить детали изображения меньшие, чем длина волны видимого света. По этой причине обычный оптический микроскоп, с которым большинство знакомо еще с детства, не может показать нам отдельные атомы или молекулы. Чтобы «увидеть» такие малые объекты, физики придумали множество ухищрений – электронные и атомно-силовые микроскопы, рентгеновские и нейтронные дифрактометры и т.п. Все эти установки чрезвычайно дороги и требуют исключительно тонкой настройки. Поэтому идея о суперлинзе, для которой дифракционное размывание отсутствует, была чертовски привлекательной. Вот только загвоздка – таких линз просто не было!

      Но в том же 2000 году Д. Пендри показал, что простая пластинка из «левого» материала может служить суперлинзой, и исследователи по всему миру взялись за работу. Правда, идея Пендри была реализована далеко не сразу. Оказалось, что суперлинзы очень чувствительны к свойствам метаматериала, из которого они сделаны. Однако эти временные затруднения не помешали королеве Великобритании произвести ученого-теоретика Пендри в рыцари за его немалые заслуги в той части физики, которую он сам помог создать. Это знаковое для ученого событие произошло в 2004 году, а всего лишь через год две независимые группы исследователей уже рапортовали об успешном преодолении дифракционного предела.

      Но сэр Пендри и не думал останавливаться на достигнутом. В начале 2006 года в журнале «Science» он в соавторстве с уже упомянутым Смитом и его коллегой Шуригом описал… конструкцию «плаща-невидимки»! Необычная «одежка» представлялась им сферической суперлинзой из «левого» материала.

      Любой объект, помещенный внутрь «плаща», должен был, по теории исследователей, стать невидимым! Свет, испускаемый им, не сможет выйти за пределы сферы. А луч, направленный на объект извне, обогнет внутреннюю часть сферы, пройдет через оболочку из метаматериала и выйдет наружу. Но самое главное – конфигурация вышедших из сферы лучей практически не изменится, как будто на их пути вообще не было никакого препятствия!

      Поэтому сфера из метаматериала, спроектированного для микроволн, будет почти невидима на экране радара. А предназначенная для оптических лучей – обманет глаз человека, даже если он будет смотреть прямо на нее! Наблюдатель просто увидит все то, что находится позади объекта, в почти неискаженном виде! Кроме того, сфера не будет отбрасывать тени. Настоящая невидимость!

      Для сравнения скажем, что технологии типа «стелс» либо поглощают все падающие на «засекреченный» объект электромагнитные волны, либо рассеивают их таким образом, чтобы сбивать с толку радары. Если бы такие технологии удалось применить для видимого света, то в первом случае на месте скрытого объекта оказалось бы черное пятно, во втором – мешанина из цветных пятен и полос. Согласитесь, не вполне то, что нужно.

      Настоящая» невидимость, естественно, очень привлекательна для людей в погонах, и совсем не удивительно, что работы сэра Пендри и Смита получили хорошее финансирование. Впрочем, для данной технологии, безусловно, можно найти и «мирное» применение. Например, это эффективная защита для чувствительных приборов. Или не создающие помех направляющие линии, которые смогут обводить сигналы сотовой связи вокруг препятствий. Или можно накрыть невидимым куполом здание, которое портит вид из окна! Было даже высказано предложение приспособить технологию невидимости для обычных акустических волн – чтобы с его помощью буквально прятать здания от землетрясений!

      Математика принимает вызов

      Однако при всей массе достоинств у «плаща-невидимки» нашелся один очень серьезный недостаток. Человек, окутанный «сферой невидимости», не сможет видеть свет от объектов, находящихся снаружи, т.е. фактически будет слеп! Подобно многим другим вещам, как бы заманчиво ни выглядел сказочный «плащ» снаружи, изнутри все уже не так привлекательно. Так что невидимость, не отрезающая объект от окружающего мира, оставалась задачей № 1.

      Кроме того, на повестке дня появился фундаментальный вопрос – возможна ли абсолютная невидимость для всех электромагнитных волн сразу? Как ни странно, на этот раз решение пришло из совершенно неожиданной области – из медицины.

      Штатовский математик Аллен Гринлиф и его коллеги, Метти Лессес и Гюнтер Ульменн, с 2001 года разрабатывали теорию электроимпедансной томографии (ЭИТ). С помощью закрепленных на теле пациента электродов подводится переменный электрический сигнал и регистрируется отклик, который дают живые ткани. По этому «эху» путем математических преобразований строится карта электрической проводимости разных участков организма. Сравнивая ее с известными данными для здоровых органов, можно с высокой точностью выявить различные патологии, например раковые опухоли.

      Разумеется, эти работы не содержали ни слова о невидимости. Однако математические уравнения, использованные в работе Пендри, Шурига и Смита, оказались практически такими же, как и в работах «математиков в белых халатах»! Это позволило Гринлифу и его коллегам провести глубокий теоретический анализ проблемы и предложить ряд ценных идей. Исходя из своего опыта, математики уже хорошо знали, что важнейшую роль для существования невидимости играет поведение электромагнитного поля внутри «плаща», т.е. в непосредственной близости к «скрытому» объекту.

      Оказалось, что внутренняя поверхность плаща выглядит... как зеркало! Поэтому закутанный в «плащ» человек будет видеть лишь свое отражение.

      Еще более серьезная проблема возникает, если под плащом размещен источник электромагнитных волн – фонарик, сотовый телефон и т.п. Волны от этого источника сконцентрируются у поверхности плаща и, вероятно, разрушат невидимость.

      Чтобы решить эту проблему, Гринлиф и его коллеги предложили сделать в плаще подкладку из специально подобранного материала. Математики также доказали, что невидимость в принципе возможна для электромагнитных волн любой частоты (в частности, для света всех цветов, от красного до фиолетового). А это ни много ни мало строгое обоснование принципиальной возможности достичь абсолютной невидимости.

      Совсем недавно, в начале сентября 2008-го, появилась статья китайских ученых – «Анти-плащ». Как явствует из названия работы, китайцы предложили создать в дополнение к «плащу-невидимке» еще один плащ, который будет разрушать эффект невидимости в тех местах, где плащи соприкасаются. Это позволит человеку-невидимке избежать изоляции от внешнего мира.

      Особый интерес для нас представляет еще одна недавняя теоретическая работа. В июне 2008 года математик Грейм Милтон (США) обнаружил у суперлинз эффект маскирующей зоны. Согласно его исследованиям, объект не нужно помещать внутрь оболочки, которая является суперлинзой. Достаточно разместить его снаружи вблизи поверхности линзы. Расчеты ученого показали, что отраженный от такого объекта свет не достигнет наблюдателя и объект будет невидим.

      Такой рецепт невидимости больше похож на «шапку-невидимку», ведь отпадает необходимость целиком заворачивать объект в «левый» материал. Однако маскирующие зоны еще слабо изучены, в частности, неизвестно, можно ли будет спрятать объект значительно больший, чем сама линза.

      Невидимость открывается наноключом

      Сегодня исследователи уже не сомневаются в том, что невидимость возможна и для человека. Все большее количество ученых подключается к решению возникающих проблем.

      Уже найдены «левые» метаматериалы для видимого света. Их получение – сложная задача из области нанотехнологий. Например, один из таких материалов представляет собой систему серебряных нанонитей, выращенных в матрице из пористого оксида алюминия, другой – чередующиеся слои серебра и фторида магния с нанесенным узором из наноотверстий.

      Новые технологии позволяют заметно уменьшить поглощение электромагнитных волн и улучшить качество материала. Но производство их в количествах, достаточных для того, чтобы сделать невидимым человека, на сегодняшний день баснословно дорого. А сделать из них плащ, пожалуй, пока и вовсе невозможно: полученные «левые» наноматериалы непрактичны – слишком хрупкие, чтобы из них можно было изготовить предмет сложной формы (а ведь так или иначе такой материал должен окружать скрываемый предмет).

      Но технологии непрерывно совершенствуются – то, что мы умеем делать сегодня, еще десять лет назад казалось почти невозможным. Производство новых материалов становится более дешевым.

      В 2006 году сэр Пендри дал прогноз: невидимость в области микроволн (на частотах военных радаров) получить гораздо проще, чем для видимого света, и работающий образец можно реализовать приблизительно за 18 месяцев. Кто знает, возможно, исследователь оказался прав и «работающий образец» уже испытывают в военных лабораториях?

      Журнал "Планета", декабрь 2008.
    • Александр Грейам Белл
      Автор: Thorfinn
      Я уверен, что если бы Белл не испытывал
      материальных трудностей, он бы забросил все
      и занялся бы летательными аппаратами.
      Томас Ватсон
      В воскресенье, 25 июня 1876 года, члены жюри филадельфийской Выставки Столетия, обливаясь потом под церемониальными мантиями и цилиндрами, плелись по залам от одного экспоната к другому. Последним на этот день был запланирован осмотр аппарата молодого бостонского изобретателя Александра Белла под странным названием «телефон». Изобретатель оставил жюри у приемника, а сам направился в другой конец здания, где был установлен передатчик. Через несколько минут из раструба небольшого аппарата донесся бесплотный голос, с большим выражением декламирующий монолог Гамлета «Быть или не быть».

      Члены жюри были в восторге. После возвращения изобретателя они, забыв про жару, бегали через весь выставочный комплекс к передатчику и пели, декламировали стихи, разговаривали…

      Наверное, в восторге был бы и дед Александра Белла, тоже Александр. Старый ворчливый преподаватель риторики, философии и ораторского искусства не один вечер муштровал своего маленького внука, пока тот не продекламировал «Быть или не быть» так, чтобы это понравилось старику.

      Однако вскоре на смену триумфу пришел скандал. Многие утверждали и продолжают утверждать, что Белл выкрал идею телефона у других изобретателей. Чаще всего в роли «ограбленного» изобретателя выступает Элиша (Элайджа) Грэй, но называются и другие фамилии. Последним эту версию озвучил американский журналист Сет Шульман в вышедшей в январе 2008 года книге «The Telephone Gambit: Chasing Alexander Graham Bell’s Secret».

      Причина тянущегося уже более 130 лет спора в том, что Белл подал заявку на патент всего за два часа до Грэя. При этом Грэй считался «признанным» изобретателем, а Белл – новичком. Следовательно, идея была им похищена.

      На самом деле корни «телефонного» конфликта в свое время «выросли» из большого бизнеса, в котором были замешаны и Грэй, и Белл, и Томас Алва Эдисон, и компания «Вестерн Юнион». Последняя сейчас знаменита своими денежными переводами, а в далекие годы последней трети XIX века она «держала» информационный рынок США, будучи крупнейшей телеграфной компанией. В 1971 году «Вестерн Юнион» обещала солидное вознаграждение тому, кто сможет придумать способ передавать несколько телеграмм одновременно по одной паре проводов. С этого момента и началась история создания телефона.







      «Видимая речь»

      Решить головоломку, предложенную «Вестерн Юнион», взялся некто Александр Грехам Белл из Бостона. В ту пору молодой шотландский эмигрант был никому не известен. Гораздо более знаменитым был его отец – филолог Мелвилл Белл. Помимо изучения языка он всерьез занимался методикой исправления речи и разработал специальную методику, получившую название «видимая речь».

      Уехав в Канаду, а потом и в Бостон из-за проблем со здоровьем, Александр Белл в основном занимался «раскруткой» папиного изобретения – проводил семинары с учителями, сам преподавал глухим детям, выпускал брошюры… Однако по натуре будучи личностью изобретательной и непоседливой, он решил дополнить для наглядности систему «видимой речи» аппаратом, который бы преобразовывал звуки в видимые изображения. Этот не созданный еще аппарат Александр Белл и назвал «телефон». Ознакомившись с предложением «Вестерн Юнион», Белл счел, что решение обоих задач возможно примерно в одном и том же ключе, и с головой ушел в работу.

      Александр продолжал работать с глухими по системе видимой речи, изобретал телефон, занимался самообразованием, изучал особенности акустики и слуха в Массачусетском отоларингологическом госпитале, разрабатывал для «Вестерн Юнион» «музыкальный телеграф» и … ухаживал за дочерью своего компаньона Гардинера Хаббарда – Мэйл. В общем, как и многие люди его возраста, Белл жалел лишь об одном – о том, что в сутках всего двадцать четыре часа.

      Мистер Хаббард, кстати, весьма прохладно воспринимал знаки внимания, которые молодой изобретатель оказывал его дочери, рассуждая, что дело – прежде всего. И самым перспективным делом из начатых Беллом он считал «музыкальный телеграф» для «Вестерн Юнион».

      Ноты и телеграф

      Над проблемой одновременной передачи нескольких телеграмм по одному проводу Александр Белл начал работать, используя свои знания в области акустики. Он задумал установить на передающем пункте несколько камертонов, каждый из которых создавал бы в общей линии ток, пульсирующий со строго определенной частотой. На приемном пункте эти пульсации должны были восприниматься такими же камертонами, настроенными на соответствующую частоту. Так Белл собирался передавать одновременно семь телеграмм – по количеству нот.

      Кстати, «музыкальный телеграф» не только дал толчок к изобретению телефона, но был первой реализацией принципа частотного уплотнения сигналов, широко используемого сегодня в радиотехнике и связи.

      В работе над «музыкальным телеграфом» Беллу помогал юный житель Бостона Томас Ватсон. Вспоминая о первом знакомстве с Беллом, он впоследствии писал: «Однажды, когда я работал, высокий, стройный подвижный человек с бледным лицом, черными бакенбардами и высоким покатым лбом стремительно подошел к моему верстаку, держа в руках какую-то часть аппарата, которая была сделана не так, как ему хотелось. Это был первый образованный человек, с которым я близко познакомился, и многое в нем приводило меня в восторг». Именно благодаря Томасу Ватсону был сделан следующий маленький шажок, который подтолкнул Белла от «музыкального телеграфа» к телефону.
      Историческая справка

      В придуманной Мелвиллом Беллом системе звуки обозначались письменными символами. Люди, знакомые с этой системой, могли свободно и правильно произносить слова на любом иностранном языке, если они были написаны в этой фонетической транскрипции. «Видимая речь» широко использовалась для коррекции речи и преподавания глухим и глухонемым детям.

      Систему Мелвилла Белла использовал и Бернард Шоу в «Пигмалионе», чтобы сделать из Элизы Дулитл настоящую леди.
      Благодаря случайности Белл понял, что камертон можно заменить мембраной. Еще для действия телефона необходим непрерывный электрический ток, сила которого колебалась бы в соответствии с колебаниями звуковых волн в воздухе.

      В тот же июньский вечер 1875 года Белл дал Ватсону указание изготовить первый электрический говорящий телефон с мембраной из барабанной кожи.

      Именно этот телефон и был запатентован Александром Беллом. Но не в июне 1875, а в марте 1876 года. Если быть более точным – то 7 марта 1876 года. Почему изобретатель медлил с регистрацией своего детища почти целый год?

      Противники Белла – и в их числе Сет Шульман – считают, что за это время шотландец похитил несколько идей у Элиши Грэя, доработал свой аппарат и только потом отважился его запатентовать.

      Сторонники Белла утверждают, что причина кроется в финансовом вопросе. Как и многие изобретатели-одиночки, Белл отчаянно нуждался в деньгах. Однако гордость не позволяла ему просить денег у живущего в Канаде отца. Что же касается мистера Хаббарда, то он был раздосадован тем, что Белл забросил идею «музыкального телеграфа» ради игрушки – телефона, и Александр постеснялся просить финансовой поддержки у компаньона и будущего тестя.

      Вместо этого он обратился к некоему канадскому дельцу Джону Брауну со следующим предложением – Джон Браун платит Беллу 25 долларов в месяц на протяжении полугода, а Александр Белл обязуется передать Брауну права на патентование и использование телефона в Англии. Тем не менее, Браун не считал телефон серьезным изобретением и не спешил воспользоваться купленным за 3000 долларов (по современному счету) правом. Белл же, со своей стороны, скрупулезно выполнял условия соглашения и ждал решения Брауна, держа под рукой оформленную заявку.

      В конце концов не выдержал мистер Хаббард. Без ведома будущего зятя он отнес его заявку в патентное бюро. Через два часа заявку на телефон в патентное бюро подал Элиша Грэй.

      Именно этот факт обожают использовать противники Александра Белла. Однако в патентном законодательстве США тех времен была маленькая особенность.

      Александр Белл, не будучи гражданином США, мог подать заявку в патентное бюро на уже сделанное изобретение или открытие. Что и осуществил от его имени Гардинер Хаббард.

      Гражданин же США Элиша Грэй мог подать заявку о намерении сделать изобретение, описав основные принципы работы будущего аппарата. Как, собственно, и поступил.

      То есть Грэй декларировал только то, что в ближайшем будущем он собирается изобрести телефон – так сказать, столбил себе место. В заявке были действительно изложены принципы работы будущего телефона Грэя, весьма похожие на механику аппарата Белла. Но Александр Белл уже более полугода имел работающий аппарат. А Грэй – только общие задумки. В связи с этим вопрос о «похищении идеи» уже кажется несколько надуманным.

      Кстати, 25 июня во время демонстрации телефона на Выставке Столетия в Филадельфии Элиша Грэй входил в состав жюри. Вместе с остальными он искренне аплодировал успеху шотландского изобретателя. И ни тогда, ни в первые послевыставочные годы не выдвигал Беллу каких-либо претензий.

      Самый дорогой патент

      Несмотря на произведенный на выставке триумф, первый телефон казался, как и предвидел Гардинер Хаббард, скорее игрушкой. Звучание его было слабым, голос абонента постоянно забивался помехами, устойчивая связь была возможна не более чем на 250 м. Поэтому сразу после выставки Белл берется за усовершенствование телефона. Уже через год были запатентованы несколько усовершенствований и произошел первый междугородний телефонный разговор. Находясь в Портленде, Белл разговаривал с оставшимся в Бостоне Ватсоном. Присутствующие около обоих собеседников журналисты тщательно записывали разговор. Последующая сверка записей показала – ни о какой фальсификации не могло быть и речи!

      Доведенный до ума телефон был предложен «Вестерн Юнион». Нуждавшийся в деньгах Александр Белл был готов продать патент за 100 тыс. долларов (около 2 млн. современных «зеленых»). Однако директорат «Вестерн Юнион» не заинтересовался изобретением, считая телеграф оптимальным средством связи. 

      Хаббард и Белл решили не продавать патент и самостоятельно заняться завоеванием рынка средств связи. С этой целью в августе 1877 года была создана компания «Общество телефонов Белла». Стартовый капитал заработали на рекламе. Появление собственной компании совпало с другим важным событием в жизни Белла – он наконец-то женился на дочери Гардинера Хаббарда. Свадебное путешествие по Европе было совмещено с рекламным туром.
      Интересный факт

      В ходе рекламной кампании в Европе «Общество телефонов Белла» прибегло к услугам журналистки Кейт Филд. Кейт использовала новый рекламный трюк – «телефонные вечеринки». На них приглашенные гости слушали музыку, декламацию стихов или пение через телефон. Самым именитым посетителем телефонных вечеринок стала королева Англии Виктория.
      Удачно проведенная рекламная кампания способствовала расширению продаж телефонных аппаратов. К 1879 году цена акций Белла возросла до 995 долларов, и Александр стал весьма состоятельным человеком. В этом же году Нью-йоркская биржа заинтересовалась телефонами в качестве средства связи. Ведь, в отличие от телеграфа, для обмена информацией по телефону не нужно было пользоваться услугами знающего азбуку Морзе телеграфиста. Скорость передачи информации и ее конфиденциальность существенно возрастали.

      Вот тут-то руководство «Вестерн Юнион» и осознало свой просчет. Он по сей день считается величайшей маркетинговой ошибкой в истории. В стремлении догнать уходящий поезд, «Вестерн Юнион» организовала компанию «Америкен Спикинг Телефон Компани», которая тоже занялась производством телефонов.

      Президент компании Ортон заявил, что «Если электрический телефон изобрел какой-то учитель для глухих, то такие специалисты, как Эдисон и Грэй, сделают это еще лучше». Именно с подачи «Вестерн Юнион» начала звучать версия о похищении Беллом «секрета» телефона у Элиши Грэя. Ведь и «Вестерн Юнион», и дочерняя «Америкен Спикинг» занимались тем, что сейчас называется нарушением патентных прав Белла, или попросту пиратством. Им было жизненно необходимо дискредитировать Белла и, в идеале, отобрать у него патент. Уже в 1878 году начались судебные разбирательства. На самом крупном из них претендентами на изобретение электрического телефона выступали Мак Доноуг, Эдисон, Берлинер, Ричмонд, Грэй, Дольбир, Ходькомб, Чиннок, Рандаль, Блек, Ирвин, Фельпс и Фелькер – всего у Белла было тринадцать противников. Обвинение состояло из 11 пунктов. Руководство «Вестерн Юнион» в предвкушении победы потирало руки. Однако в 1879 году суд закончился с весьма неожиданным для телеграфных королей результатом. По восьми пунктам первенство в изобретении телефона было признано за Александром Беллом, по двум – за Эдисоном и только по одному – за Мак Доноугом. Вручение Беллу премии имени Вольты и позиция английского патентного бюро окончательно выбили почву из-под ног «Вестерн Юнион». В конце 1879 года между всесильными телеграфистами и компанией Белла было заключено соглашение. Телефонные компании объединялись. «Вестерн Юнион» отказывалась от дальнейшего участия в телефонном бизнесе и за 20% прибыли предоставляла «Белл компани» провода, электрические схемы и оборудование.
      Интересный факт

      В дальнейшем звезда «Вестерн Юнион» закатилась. Неудачное вложение капитала в строительство железных дорог и кризис 1907 года нанесли по компании серьезные удары. Компания несколько раз меняла поле своей деятельности. Сегодня «Вестерн Юнион» знаменита быстрыми и удобными денежными переводами и другими финансовыми услугами в большинстве стран мира.
      Огромные доходы, которые сулил телекоммуникационный бизнес, не давали покоя не только «Вестерн Юнион». Чуть позже, в годы правления президента Кливленда, был создан настоящий заговор, целью которого было отнять у Белла патентное право и передать его частной корпорации. Участниками заговора были генеральный прокурор Соединенных Штатов, несколько сенаторов, ряд бывших конгрессменов и бывший губернатор штата Теннесси, которые стремились заручиться поддержкой официальных властей. В частной корпорации, которая пока что существовала только на бумаге, генеральному прокурору США принадлежали акции на 1,5 млн. долларов, что, впрочем, он держал в тайне. Эта пиратская попытка ограбить Белла вполне соответствовала нравам, царившим в бизнесе в те дни, и необычным в ней было лишь одно – она провалилась.

      Скорее всего, именно в результате этих судебных разбирательств и начали ходить по миру слухи о «краже» Беллом идеи телефона. Слухи настолько упорные, что сейчас даже в официальных современных изданиях указывается, что «вопрос о том, кто же на самом деле является изобретателем телефона в современном смысле этого слова, остается открытым».
      Интересный факт

      В то время действительно ничто не предвещало «закат» телеграфа. Города и континенты сплетались в единое целое телеграфными проводами. Томас Эдисон в Америке и Якоби в России постоянно работали над усовершенствованием телеграфного аппарата. Телеграф сообщал новости, погоду, биржевые сводки, заменяя и телефон, и радио, и телевидение.

      Победное шествие телефона

      Сам Белл, в отличие от маркетологов «Вестерн Юнион» и, чего уж греха таить, своих компаньонов, поначалу не веривших в коммерческое будущее телефона, проявил блестящий дар предвидения. Еще в 1878 году он вынашивал планы создания телефонных сетей и центральных коммутаторов в больших городах. Он настаивал на том, что в целях рекламы нужно бесплатно установить телефонные аппараты в центральных магазинах города. Это было бы удобно для абонентов и заставило бы другие предприятия устанавливать телефоны у себя.

      Телефон образца 1877 года не оставался неизменным. Работа над его усовершенствованием велась практически непрерывно. К 1900 году было выдано более 3000 патентов на изобретения, связанные с телефоном. Только в Соединенных Штатах всего через двадцать четыре года после Выставки Столетия был установлен 1 580 101 телефонный аппарат. Капитал всех телефонных компаний оценивался в 5 млн. 760 тыс. долларов – и это в ценах начала ХХ века!

      В процессе развития телефонной связи отметились и русские изобретатели. В 1878 году инженер Махальский сконструировал микрофон, принципиально отличающийся от того, который использовался в конструкции Белла. А в 1894 году С. М. Апостоловым была создана первая автоматическая телефонная станция на 10 тыс. номеров. Двумя годами позже С. И. Бердичевский изобрел АТС шаговой системы на 1000 номеров.

      Количество телефонов в мире постоянно увеличивалось и к концу Первой мировой войны измерялось десятками миллионов.
      С развитием телефонной связи появилась и первая чисто женская профессия – телефонистки. На эту работу набирали девушек с приятным голосом. На протяжении 12 часов – именно столько первоначально составлял рабочий день телефонистки – они должны были сидеть на высоких деревянных стульях с прямой спинкой и отвечать на звонки. Ведь при снятии трубки любого телефона звонок шел на центральный коммутатор. Телефонистка выслушивала номер или название учреждения и соединяла абонента с соответствующим собеседником. За спинами девушек постоянно прохаживалась старшая смены, наблюдая, чтобы ее подчиненные не разговаривали, не отвлекались и не пропускали вызовы. За подобные нарушения работницу мгновенно увольняли.
      Мечты сбываются

      А что же сам Александр Белл? Последующие события показали, что этот человек был и остался скорее энтузиастом и романтиком от науки, чем дельцом. Уже после изобретения телефона Белл за свою научную деятельность был награжден орденом Почетного Легиона во Франции и получил почетную степень доктора медицины в Гейдельбергском университете (Германия). Свалившееся на его голову богатство было огромно, но его компаньоны – Хаббард, Сэндерс и Рейнолдс – заработали на телефоне больше, чем его непосредственный изобретатель. Однако Белл не особо беспокоился на этот счет. Богатство позволило ему (как и Эдисону) заниматься научными исследованиями в свое удовольствие, не думая о деньгах. Работы Белла в конце XIX – начале ХХ века показывают, насколько широкий круг вопросов интересовал этого незаурядного человека. Белл конструирует воздушных змеев и разводит овец, интересуется вопросами подводного плавания и полетами воздушных аппаратов тяжелее воздуха.

      Наконец-то сбывается его мечта. Шестидесятидвухлетний Александр Белл строит свой собственный самолет. Его «Серебряная стрела» взмывает в воздух. Несколько миль полета. Минуты, когда под тобою пролетает земля… Отныне и до конца жизни Александр Белл «заболевает» полетами. Новый самолет-амфибия, возникающий на чертежах, должен стать самым быстрым в мире. В 1922 году Белл патентует свое изобретение, надеясь пересечь на нем Атлантику. Ему уже 75, но Александр по-прежнему рвется в небо.

      Полет не состоялся.

      Дождливым утром 4 августа 1922 года в США и Канаде на минуту были выключены 13 млн. телефонных аппаратов. Северная Америка прощалась с Александром Грехамом Беллом и отдавала последнюю дань уважения изобретателю.
      Историческая справка

      Кроме телефона Белл за свою жизнь сделал еще несколько изобретений:

      1878 год – фотофон для передачи музыкальных тонов и звуков человеческой речи был продемонстрирован Александром Беллом и Сумнером Таинтером в Лондоне.

      1880 год – индукционные весы, изобретенные Беллом, использовались для того, чтобы обнаружить пулю в теле президента Гарфильда. Для этой же цели изобретателем был построен телефонический зонд.

      1886 год – Александр Белл чуть не изобрел фонограф раньше Томаса Эдисона. В его очередном аппарате колеблющаяся вместе с мембраной игла оставила след на барабане. Белл не обратил на это внимания и не прослушал получившуюся запись!

      1887 год – Александр Белл усовершенствовал фонограф Эдисона.

      1909 год – Белл сконструировал и построил аэроплан «Серебряная стрела».

      1922 год – Белл получил патент на самый скоростной по тем временам гидросамолет.
      Исторический факт

      Как-то, работая над передающим устройством прототипа «музыкального телеграфа», Ватсон слишком туго зажал пластину одного из камертонов. Своим верхним краем она зацепилась за корпус аппарата и никак не хотела сдвигаться с места. Бормоча себе под нос проклятия, Томас пытался высвободить упрямую пластину. Однако Александр Белл, находившийся у аппарата-приемника, услышал своим чутким музыкальным слухом еле слышный шум. Через несколько секунд шотландец ворвался в комнату с передатчиком, крича: «Ватсон! Что вы сделали, Ватсон? Ничего не меняйте!»
      Первый разговор

      Томаса Ватсона можно считать не только соавтором Белла. Этот человек стал первым участником телефонного разговора и первым спасателем, вызванным по телефону. При очередном испытании телефона произошел курьезный случай. Александр Белл опрокинул на себя сосуд с кислотой и, видя, как она разъедает его брюки, завопил в переговорный рожок: «Ватсон, идите скорее сюда, вы мне нужны!»
      Предшественники Белла

      Между тем, телефония как принцип передачи информации голосом на большие расстояния была известна еще до новой эры. Тысячу лет назад китаец по имени Кунг-фу-винг изобрел специальные трубы, позволявшие разговаривать на большом расстоянии.

      У персидского царя Кира (VI век до н.э.) для этой цели состояло на службе 30 000 человек, именуемых «царскими ушами». Располагаясь на вершинах холмов и сторожевых башен в пределах слышимости друг друга, они передавали сообщения, предназначенные царю, и его приказания. Греческий историк Диодор Сицилийский (I век до н.э.) свидетельствует, что за день известия по такому телефону покрывали расстояние тридцатидневного перехода.

      Юлий Цезарь упоминает, что и галлы имели подобную систему связи. Указывает даже скорость передачи сообщения – 100 км/ч.

      В 1799 году в Париже один чудак объявил всем, что он придумал коробку, которая может передавать разговор на полтысячи шагов. Ему никто не поверил, и бедолагу отправили в соответствующую больницу. Потом, правда, аппарат испытали. Оказалось, что кроме шума он не передает ни одного выразительного звука. Это досадное устройство называлось «телелогом».

      Андрей Медведев. Журнал "Планета", январь 2009.