Блог «Умные мелочи»

История знает немало бухгалтеров, прославившихся отнюдь не профессиональными заслугами. Сегодня речь пойдет об одном из них.

Фрэнк Мэйсон Робинсон работал бухгалтером в городе Атланта, штат Джорджия, у своего друга, фармацевта Джона Стита Пембертона, бывшего офицера американской Армии конфедерации. Мучимый болями после ранения, Пембертон разработал специально для ветеранов алкогольный напиток, призванный облегчить их страдания и помочь справиться с зависимостью от обезболивающих препаратов. Он назвал свой продукт собственным именем — Pemberton’s French Wine Coca.

Однако введенный в округе «сухой закон» вынудил фармацевта изменить рецептуру и сделать напиток безалкогольным. Разработка новой формулы, возможно, и подтолкнула бухгалтера Фрэнка Робинсона внести собственное предложение — переименовать продукт, дав ему более простое, приятное и, главное, запоминающееся название.

Не знавший маркетинговых ходов и тонкостей рекламного бизнеса, друг и помощник Пембертона придумал имя, ставшее одним из самых известных в мире брендов и являющееся общепризнанным символом целого государства: Робинсон предложил назвать напиток Coca-Cola.

Но на этом, как ни странно, вклад Фрэнка Робинсона в историю самого дорогостоящего товарного знака в мире не заканчивается. Как и у многих его коллег, у Робинсона было творческое хобби — художником в полном смысле слова он, конечно, не был, но по примеру многих финансовых специалистов того времени прекрасно владел искусством каллиграфии. Именно поэтому, как автор нового имени продукции фармацевта, Фрэнк сам взялся и за начертание названия: он написал простым и красивым шрифтом «спенсер» заветный логотип, неожиданно решив прибавить внизу и маленький лозунг «Delicious and Refreshing» — «Вкусно и освежающе».

Так 8 мая 1886 года в Атланте впервые поступил в продажу новый напиток, которому суждено было стать легендой. Правда до грандиозного успеха было еще очень далеко: поначалу постоянными покупателями Coca-Cola были лишь 9 человек, и в первый год продажи при затратах на изготовление в 70 долларов новая продукция принесла лишь 50.

Однако, как вы понимаете, постепенно популярность Coca-Cola росла, чему вновь поспособствовал одаренный бухгалтер Фрэнк Робинсон, оказавшийся еще и прекрасным маркетологом. Как только стало понятно, что напиток может стать по-настоящему популярным, у Робинсона возникла идея создания ярких и красивых рекламных плакатов, которые вскоре появились не только на зданиях, но даже и на трамваях Атланты. Он же инициировал появление специальных купонов, которые желающие могли обменять на порцию Coca-Cola.

В 1888 году Пембертон продал права на выпуск напитка, который уже в 1902 году с оборотом в 120 тысяч долларов стал самым известным в США. Английский писатель Герберт Уэллс даже написал сатирический роман о производстве газировки «Тоно-Бэнге». Несмотря на прошедшие со дня создания Coca-Cola годы, эта легендарная газировка остается прежней: сладкий вкус по рецепту фармацевта и изящное начертание логотипа от простого американского бухгалтера.

Великие открытия и нововведения, бывает, складываются в результате самых невероятных обстоятельств и неожиданных союзов. Приглашаем вас ощутить дух команды и получить возможность раскрыть свой профессиональный и творческий потенциал в общении с коллегами и лекторами на семинарах для бухгалтеров в Центре образования «ЭЛКОД».

Расстройство зрения – один из самых распространенных недугов человека. При этом основных типов расстройств четыре – близорукость, дальнозоркость, астигматизм и косоглазие. Близорукость – недостаток зрения, при котором человек хорошо видит близкие предметы и плохо дальние. Близорукость обусловлена тем, что хрусталик глаза, естественная линза, фокусирует изображение далеко расположенных предметов не на сетчатке глаза, а перед ней. При этом изображения близкорасположенных предметов фокусируются правильно, то есть на поверхности сетчатки. При дальнозоркости все происходит наоборот – хрусталик фокусирует на сетчатке глаза изображения дальних предметов, и человек их хорошо видит. Но изображения близкорасположенных предметов фокусируются не на поверхности сетчатки, а за ней, и человек плохо видит эти предметы. При астигматизме понижается резкость изображения – все предметы выглядят расплывчатыми, а изображения точек принимают форму эллипсов. При косоглазии расстроена координация движения глаз. При расходящемся косоглазии оптическая ось одного из глаз отклоняется к виску, при сходящемся косоглазии – к носу.

На самом деле заболеваний органов зрения гораздо больше, мы перечислили лишь те из них, которые в той или иной степени можно компенсировать при помощи простейшего оптического прибора – очков. Другие поражения зрения, например,  дальтонизм (заболевание названо в честь выдающегося химика Роберта Дальтона, описавшего собственный недуг), при котором человек видит цвета не такими, какими они выглядят на самом деле, очками не компенсируешь.

Об очках мы заговорили не зря. Очки – древнейший оптический прибор, от которого берут начало и зрительная труба, и бинокль, и микроскоп, и телескоп, и объектив фотоаппарата. В то же время трудно найти более распространенный прибор вообще — очки носят даже люди, которые не умеют читать и писать. Сотни миллионов, миллиарды людей! Между тем очки появились относительно недавно. Впервые они описаны в середине 13 века Роджером Бэконом, английским монахом и ученым. Но вроде бы есть исторические свидетельства применения очков чуть раньше — с начала 13 века, в Италии.

Очки – это две линзы, вставленные в оправу. Устройство простое и, надеюсь, не требующее описания. А что такое сами линзы и какими они бывают? Линзы подразделяются на две группы – имеющие одну (вторая плоская) или две выпуклые поверхности, или собирающие (положительные), и имеющие одну или две вогнутые поверхности, или рассеивающие (отрицательные). Линзы изготавливают из стекла путем отливки и последующей шлифовки или из прозрачных минералов – кварца, флюорита – также путем шлифовки.

Ненадолго вернемся к глазным недугам. Близорукость, когда хрусталик глаза фокусирует изображения далеко расположенных предметов ближе поверхности сетчатки, компенсируется очками с рассеивающими линзами. Эти линзы увеличивают фокусное расстояние хрусталика. Пользующийся такими очками человек обычно снимает их, когда надо лучше рассмотреть газетный текст. Дальнозоркость, когда хрусталик фокусирует близкорасположенные предметы за сетчаткой глаза, компенсируется очками с собирающими линзами. Эти линзы уменьшают фокусное расстояние хрусталика (фокусное расстояние – это расстояние от поверхности линзы, в данном случае – хрусталика, до точки схождения собранных ею световых лучей). Пользующийся такими очками человек обычно снимает очки, когда рассматривает далеко расположенные предметы, поскольку хорошо видит их и без очков. Отсюда и бытовые названия очков – «для дальности» или «для чтения».

Сложней обстоит дело с астигматизмом. Ухудшение резкости изображения происходит из-за неравномерного преломления световых лучей стекловидным телом глаза. Для выравнивания резкости применяются очки с толстыми цилиндрическими стеклами. А косоглазие компенсируется применением очков с призменными стеклами, выравнивающими оптические оси глаз. И в том и в другом случае эффективность очковых линз, увы, не столь высока, как при близорукости и дальнозоркости.

Чтобы закончить грустную тему расстройств зрения, заметим, что близорукость обычно развивается в молодости, а дальнозоркость — в старости. В детстве легче всего испортить зрение, если читать при плохом освещении и слишком близко приближать книгу к глазам. Именно в этом случае хрусталик утрачивает способность правильно фокусировать изображение, утолщаясь с некоторым избытком (то есть хрусталик имеет большую выпуклость, чем нужно для правильной фокусировки изображения на сетчатке глаза). А к старости даже вполне здоровый хрусталик утрачивает гибкость и утолщается на меньшую величину, фокусируя изображение дальше поверхности сетчатки. Увы, это вовсе не означает того, что приобретенная в детстве близорукость с годами превратится в нормальное зрение.

Теперь собственно о линзах, очках и оптических технологиях вообще. До изобретения очков для компенсации пороков зрения использовались обработанные  кристаллы минералов. Например, римский император Нерон пользовался большим полированным изумрудом. Изобретению очков предшествовало изобретение способа обработки стекла, при помощи которого стеклянной заготовке придавали необходимую выпуклость.

Изготовление очковой линзы начинается с отливки стеклянной заготовки, имеющей правильную цилиндрическую форму. Заготовку закрепляют на станке – массивном деревянном основании. Процесс шлифовки производится специальным шлифовальным кругом, имеющим вогнутую или выпуклую поверхность – в зависимости от того, какая линза должна получиться в конечном итоге, собирающая или рассеивающая. На рабочей  поверхности шлифовального круга вытачивают специальные канавки (шлифовальный круг при этом выглядит размеченным на квадраты), смачивают заготовку линзы водой и посыпают шлифовальным порошком – крокусом. Шлифовальный порошок – это отсортированный по размеру частиц песок. На первом этапе, когда линзе придается общая форма, используется крупный крокус, на последующих этапах применяют порошок с мелкими частицами. При шлифовке избыток воды и порошка стекает по канавкам и не повреждает поверхность стекла.

Именно по такой технологии изготавливались линзы для первых очков, а сегодня производятся линзы для самых дорогих фотообъективов, телескопов,  оптических приборов особой точности. Линзы же для очков массового применения шлифуются автоматическими шлифовальными машинами, а для недорогих очков – штампуются из оптической пластмассы.

Если внимательно рассмотреть стекла современных очков, легко заметить, что внутренняя поверхность линзы редко имеет плоскую поверхность и почти никогда выпуклую. Но внутренняя поверхность собирающей линзы очков «для дальности» должна иметь либо плоскую, либо выпуклую поверхность. В чем же здесь дело? В применении сферических линз с различным радиусом закругления внешней и внутренней поверхностей.

Мы редко смотрим прямо вперед. Зрачок нашего глаза постоянно в движении, он смотрит вперед, в стороны, вверх, вниз. Это происходит непроизвольно, таково свойство человеческого зрения. Если бы линза имела простую выпукло-плоскую форму, очки нарушали бы боковое, верхнее и нижнее зрение. Благодаря  сферической форме внутренней поверхности линзы ее фокусное расстояние остается неизменным при любых углах зрения. Исключая, впрочем, очень большие углы – если посмотреть сквозь очки искоса, можно заметить, что изображение становится нерезким.

Кроме очков для компенсации дефектов зрения существуют очки иного назначения, например, солнцезащитные. Линзы солнцезащитных очков имеют нулевую кратность увеличения. То есть радиус закругления выпуклой внешней поверхности равен радиусу закругления вогнутой внутренней поверхности. Такие линзы не «увеличивают» и не «уменьшают» изображение, они нейтральны. Солнцезащитные очки уменьшают утомляемость сетчатки глаза, снижая интенсивность светового потока. Для этого стеклам очков придают нейтрально-серую окраску, в равной степени поглощающую лучи всего светового спектра, либо окрашивают стекла в различные цвета. Цветные стекла тоже снижают интенсивность общего светового потока, но при этом искажают цветовое восприятие. Например, за красными стеклами солнцезащитных очков мы плохо различаем красный цвет, поскольку он выглядит просто темным. За зелеными стеклами мы не видим предметов зеленого цвета. За желтыми стеклами – предметов желтого цвета. Между прочим, речь идет о цветах светофорных сигналов. Отсюда вывод — безопасней носить очки нейтральных тонов со слабоокрашенными стеклами. К тому же яркоокрашенные стекла очков сильно утомляют зрение, то есть не выполняют свое предназначение – защищать глаза от яркого света.

Исследование новых земель, прокладка торговых путей, развитие отношений с далекими странами – все это требовало усовершенствования методов морской и сухопутной навигации. Как удалось Птолемею создать подробные географические карты множества территорий, не имея компаса? Тем не менее, компаса у Птолемея не было. Не было его и у Пифея, открывшего Великобританию, Северное и Балтийское моря. Не было компаса у греков, в 6 веке до нашей эры впервые обогнувших Африку. Удивительно.

Как же люди определяли стороны света в «докомпасную» эпоху? Очень просто — ориентируясь по расположению звезд (Полярная звезда, к примеру, расположена в северном направлении), по направлению движения Солнца (с востока на запад), по кронам деревьев (с южной стороны листва гуще, с северной – реже). То есть кажется, что просто. А на самом деле… Как быть, скажем, в пасмурную погоду, когда не видно ни солнца, ни звезд, да еще и в открытом море, где нет никаких видимых ориентиров? Вот поэтому-то древние мореходы и совершали свои походы лишь в зоне прямой видимости береговой линии.

Компас, прибор для определения сторон света по стрелке, указывающей направление магнитного меридиана, был изобретен китайцами около 2-3 века нашей эры. Точных исторических свидетельств нет, но известно, что мореплаватели Древнего Китая использовали для определения сторон света кусочки магнитного железняка – руды, обладающей остаточной намагниченностью.

Работает этот маленький прибор на основании физического закона взаимного притяжения разнонаправленных магнитных полюсов. Любой продолговатый металлический предмет – игла или полоска — обладающий остаточной намагниченностью, стремиться сориентироваться таким образом, чтобы  положительно заряженный конец иглы был направлен в сторону Северного магнитного полюса Земли, который имеет отрицательный заряд, а отрицательно заряженный конец иглы, соответственно, был направлен в сторону Южного магнитного полюса Земли, имеющего положительный заряд. При этом игла компаса располагается вдоль магнитного меридиана — воображаемой линии, соединяющей два полюса планеты.

Из-за смещения магнитного поля Земли относительно оси вращения планеты, расположение магнитных полюсов не совпадает с расположением полюсов географических. Поэтому для точного определения азимута движения по географическому меридиану требуется введение корректирующей поправки. Еще одно ограничение применения компаса – прибор не работает вблизи магнитных полюсов, поскольку стрелка стремиться занять вертикальное положение. Наконец, стрелка компаса может показывать неправильное направление в сильном магнитном поле – рядом с намагниченными предметами или в районах залегания магнитного железняка (их называют магнитными аномалиями), основной железосодержащей руды.

Несмотря на простоту устройства, компас не всегда был таким, каким мы знаем его сегодня. Первые приборы, появившиеся в Европе около 12 века нашей эры, представляли собой сосуд с водой, в котором плавал кусочек дерева с закрепленной на нем магнитной стрелкой. К 14 веку конструкция компаса была изменена – стрелку закрепили на вертикальной оси, установленной в центре разграфленного бумажного круга. На круг были нанесены метки сторон света. Позже появилась градусная шкала, облегчающая определение азимута – угла между магнитным меридианом и линией направления движения к наблюдаемому объекту.

Таким образом, были заложены основы конструкций двух основных типов компаса – жидкостного и стрелочного. Стрелочный компас применяется для ориентировки на суше. Он выполняется в виде небольшого карманного прибора, либо крепится ремешком на руке подобно наручным часам. Для правильной работы стрелочный компас следует располагать горизонтально, чтобы в узле сочленения оси и стрелки не возникало перекосов.

В открытом море, когда судно раскачивает на волнах из стороны в сторону, обеспечить горизонтальное положение компаса невозможно, поэтому на кораблях устанавливают жидкостные приборы. Жидкостный компас устроен следующим образом. В герметичную емкость со стеклянной крышкой заливают масло. В закрытой масляной ванне плавает диск из немагнитного материала (дерева или пластика) с вмонтированной в него магнитной стрелкой. Благодаря закрепленному в нижней части диска грузу, стрелка жидкостного компаса сохраняет горизонтальное положение при любом наклоне корпуса прибора. Более того, жидкостный компас более точен, поскольку на стрелку не воздействуют силы трения в узле ее сочленения с осью. А недостатками жидкостного компаса являются стационарная конструкция, большие размеры и вес.

Умение ориентироваться на местности обязательно для любого современного человека. Даже не имея компаса его всегда можно изготовить из обычной швейной иглы и кусочка пробки. Большинство железных предметов обладает остаточной намагниченностью, достаточной для того, чтобы выполнять функцию стрелки компаса.

Однако точность работы компаса оставляет желать лучшего. В самом деле, достаточно приблизить к стрелке намагниченный кусочек железа, как прибор начинает давать сбои – то есть указывает неверное направление. А для прокладки маршрутов самолетов, кораблей, для геодезических работ и в других профессиональных областях точное определение азимута движения имеет огромное значение.

В 80-е годы 20 века в США была разработана и введена в эксплуатацию система глобального позиционирования или GPS. Созданная для военных целей, в начале 90-х годов эта система была открыта для свободного гражданского использования во всех странах мира. Отличие военной системы GPS от ее гражданской части в точности определения географических координат. Если в первом случае погрешность не превышает 1 метра, то в гражданском применении система дает погрешность около 100 метров. Но и это позволяет с предельно большой точностью определять координаты, направление и скорость движения, прокладывать маршруты, согласуя их с топографическими картами, и даже  определять высоту над уровнем моря.

Система глобального позиционирования состоит из спутников, выведенных на гелиостационарную орбиту (то есть располагающихся неподвижно над поверхностью планеты), наземной станции обслуживания и пользовательских приемников, настроенных на определенную радиочастоту. Каждый приемник снабжен жидкокристаллическим экраном, на который выводится цифровая и графическая информация – карта-схема движения владельца приемника GPS. Работает система GPS следующим образом. Каждый спутник получает радиосигнал с наземной станции обслуживания и ретранслирует его на землю. Приемник улавливает сигналы с трех спутников, сравнивает их между собой и с эталонным сигналом, который генерирует колебательный контур самого приемника. При этом компьютер приемника замеряет время сдвига частоты, который происходит при прохождении радиосигнала расстояния от спутника до приемника. На основании замеров сдвига частот радиосигналов от трех спутников и сравнения результатов с эталонным сигналом компьютер приемника вычисляет географические координаты своего расположения – долготу и широту.

Благодаря тому, что приемник получает сигналы сразу с трех спутников, располагающихся на большом расстоянии друг от друга, система GPS обеспечивает замер скорости движения. А синхронизация данных с электронной копией карты, заложенной в память приемника, позволяет выводить на экран карту с нанесенным на нее маршрутом передвижения. Более того, приемники GPS «умеют» рассчитывать время движения, прокладывать сразу несколько вариантов маршрутов, определять возможное время прибытия в конечную точку и выполнять множество вспомогательных функций (например, работать в качестве особо точного электронного компаса).

Сложная в техническом плане спутниковая система глобального позиционирования получила широчайшее распространение. Сегодня карманный  приемник GPS стоит столько же, сколько хороший радиоприемник или портативный магнитофон. Приемники GPS устанавливаются в легковые и грузовые автомобили, ими оснащаются малые и большие суда, не говоря уже о самолетах. Выпускаются и совсем миниатюрные модели, вроде приемников GPS, встроенных в наручные электронные часы и телефоны сотовой связи.

В больших городах приемники GPS позволяют отыскать путь к нужному дому или улице по топографической карте-схеме, которая выводится на экран приемника (причем, с названиями улиц и номерами домов). В сельской местности или в лесу приемник GPS помогает отыскать путь к ближайшим населенным пунктам. Единственное ограничение системы глобального позиционирования – она не работает вблизи полюсов Земли. Дело в том, что все 11 спутников системы располагаются над экватором, поэтому приполярных областей планеты их сигналы не достигают.

До середины 16 века любое производство носило ремесленнический характер. Выплавка металла, ткачество, гончарное производство, постройка кораблей, возделывание земли и обработка сельскохозяйственной продукции – все производилось вручную. При этом мастер работал над каждым изделием от начала до конца. К примеру, в гончарном производстве мастер со своими помощниками-подмастерьями замешивал глину, формовал из нее заготовку, устанавливал ее на гончарный круг, вылеплял из заготовки вазу, расписывал ее, обжигал в печи, подвергал окончательной отделке. Работа над двумя или десятью вазами одновременно принципиально ничего не меняла. Время, которое затрачивалось на изготовление каждой вазы, не уменьшалось. Все производственные процессы выполнялись одним человеком последовательно — от начала и до конца.

С ростом спроса на различные товары и усиливающаяся конкуренция заставили промышленников изменить саму организацию промышленного производства. В результате к середине 16 века в европейских странах, прежде всего в Италии, а затем в Англии, появились первые мануфактуры. Мануфактура сохраняла ремесленный способ производства, то есть вся работа производились вручную, но при этом использовалось разделение труда. То есть каждая последующая операция выполнялась отдельным рабочим, который занимался только ею.

Результаты разделения труда оказались просто ошеломляющими. Производительность труда возросла даже не в сотни, в тысячи раз. Ремесленные мастерские старого типа не выдерживали конкуренции с мануфактурами и разорялись, а мануфактуры множились и расширялись.

Чтобы наглядней представить себе значение мануфактур, обратимся к книге шотландского экономиста и философа Адама Смита «Исследование о природе и причинах богатства народов». Эта книга была опубликована в 1776 году и подводила итог более чем столетнего существования мануфактур.

Воспользуемся пространной цитатой из книги Адама Смита, раскрывающей суть и убедительно доказывающей преимущества разделения труда.

«Возьмем для примера очень незначительное производство, на котором, однако, разделение труда часто очень заметно, а именно — производство булавок.

Рабочий, который не приловчился к этой работе, сделавшейся вследствие разделения труда особым ремеслом, и не привык обращаться с употребляющимися в нем инструментами, изобретенными, вероятно, благодаря тому же разделению труда, такой рабочий, как бы он ни был искусен, не успеет сработать в течение целого дня даже одной булавки и уж, конечно, не сделает их двадцать. Но при современной организации этого производства он не только составляет отдельное ремесло во всей его совокупности, но еще подразделяется на много отраслей, большая часть которых в свою очередь является отдельным специальным занятием. Один рабочий тянет проволоку, другой выравнивает ее, третий обрезает, четвертый заостряет, пятый обтачивает верхушку для насадки головки. Выделка головки сама по себе распадается на две или три отдельные операции: особая операция — насадить ее, другая — отполировать булавку; совсем особое, самостоятельное занятие — даже упаковка булавок в бумажки. Таким образом,  главный труд сработать булавку распадается приблизительно на 18 различных операций, которые в некоторых заведениях исполняются каждая отдельными руками, тогда как на других один и тот же рабочий исполняет иногда по две или по три операции. Я видел одну такую маленькую мануфактуру, где работало только 10 рабочих, и потому некоторые из них исполняли одну за другой по две и по три операции. Хотя эта мануфактура была очень бедна и потому недостаточно снабжена необходимыми приспособлениями, однако и эти 10 рабочих при полном напряжении сил успевали сработать около 12 фунтов булавок в день. А так как в каждом фунте свыше 4 тыс. булавок средней величины, то, стало быть, эти 10 рабочих успевали сработать вместе более 48 тыс. булавок в день, на долю каждого приходилась одна десятая часть 48 тыс. булавок, т. е. можно считать, что каждый рабочий сделал в день 4800 булавок. Но если бы эти рабочие работали в одиночку и независимо один от другого и если бы они не приспособились каждый к своей отдельной специальности, то, наверное, ни один из них не сработал бы и 20 булавок, а может быть, и одной булавки во весь день, т. е. 1/240, а может быть, и 1/4800 части того, что они в состоянии сработать теперь благодаря искусному разделению и сочетанию различных операций».

Ясно, что разделение труда повышает производительность в любой отрасли. Тем не менее, ремесленнический способ организации сохраняется до сих пор,  правда, преимущественно в области производства предметов искусства. То есть там, где на первое место выходит не количество произведенного товара, а его качество.

Для примера возьмем ювелирную мастерскую. Изделие из золота, изготовленное рукой мастера от начала до конца, ценится гораздо выше, чем такое же изделие, произведенное целым коллективом ювелиров, каждый из которых выполняет одну операцию. В чем здесь дело? В том, что речь идет вовсе не о массовом производстве, а об изготовлении уникальных предметов художественного творчества, об индивидуальной работе, несущей в себе неповторимые авторские черты. Можно себе представить, сколько золотых колец может наштамповать завод по производству ювелирных украшений – десятки, если ни сотни, тысяч в день. А художник-ювелир может трудиться над одним кольцом несколько дней. При этом кольцо авторской работы будет в сотни раз дороже, чем похожее кольцо заводского изготовления.

Индивидуальным образом работают живописцы, мастера гончарного искусства, скульпторы. А также высококлассные портные (вспомните знаменитых художников-модельеров), ткачи (изготовление ковров ручной работы), мастера кружевного дела, резчики по дереву, камню, кости. Художники классом пониже объединяются в небольшие производственные коллективы, точь-в-точь напоминающие старые мануфактуры.

Иногда признаки мануфактурного производства проявляются и в совсем неожиданных областях, например, при производстве автомобилей. Знаменитые английские автомобили «Роллс-Ройс» производятся вручную и только по индивидуальным заказам. Каждую операцию по изготовлению деталей, сборке и доводке автомобиля выполняет отдельный работник, но при этом конвейер не используется вовсе, а применение станков сведено к минимуму. Ручная шлифовка и подгонка механических деталей, ручная отделка и полировка кузова придают автомобилям «Роллс-Ройс» уникальное качество, которое стоит огромных денег.

Мануфактурный способ организации труда сохраняется в часовом производстве – знаменитые швейцарские часы некоторых дорогих марок изготавливаются вручную в небольших мастерских с очень ограниченным штатом сотрудников. Так же работают и ателье индивидуального пошива одежды, в которых механизация производства сведена к применению швейных машин.

Эти примеры являются лишь исключением из общего правила, сформулированного Адамом Смитом — разделение труда многократно повышает производительность и самым благотворным образом влияет на развитие массового производства. А приводим мы их для того, чтобы еще раз подчеркнуть связь времен. Нам кажется, что мануфактуры остались в далеком прошлом, а они рядом, вокруг нас, живут и процветают. Однако на их долю приходится ничтожно малая часть общего производства. Все, чем мы пользуемся сегодня в обыденной жизни – дома, автомобили, самолеты, бытовая техника, одежда – все производится в огромных количествах на автоматизированных фабриках и заводах конвейерным способом. Впрочем, о конвейере разговор особый.

В Западной Европе мануфактуры просуществовали до последней трети 18 века, а в России – до первой половины 19 века. Затем им на смену пришли фабрики, главной особенностью которых была замена ручного труда механизированным трудом. Во второй половине 18 века наступила новая эпоха – машинного производства.

История человечества это, к сожалению, не только череда остроумных изобретений и великих открытий, но и бесконечная вражда, кровопролитные войны, захват и уничтожение одних цивилизаций другими. С этим ничего не поделаешь – что было, то было. Будем надеяться, что самые ужасные войны остались в прошлом, а в будущем люди научатся сосуществовать мирно.

Даже холодное оружие – копья и мечи – позволяли воинственным народам древности уничтожать друг друга. Но с появлением огнестрельного оружия войны стали еще опасней и страшней. Первое огнестрельное оружие – это полулегендарный греческий огонь, секрет которого утрачен. Изобрел греческий огонь греческий архитектор Каллиник, живший в сирийском городе Гелиополь (ныне ливанский город Баальбек). Произошло это в 660-е годы нашей эры. Впервые греческий огонь был применен византийцами, которым Каллиник открыл секрет изготовления огненной смеси, в 674 году при осаде Константинополя.

Точный рецепт приготовления греческого огня утрачен. Из разных источников известно, что в его состав входили ладан (ароматическая древесная смола), пакля, хвойные опилки, сера, селитра и смола (возможно, продукт переработки нефти). Другой рецепт – сера, нефть и пакля. Вероятно, основным ингредиентом смеси была все-таки нефть, поскольку основное поражающее свойство греческого огня заключается в невозможности его тушения водой. Греческий огонь горел в воде, горела сама вода – вот что приводило в ужас воинов, против которых применялось это грозное оружие.

Сегодня мы знаем, что нефть и продукты ее переработки легче воды, а потому горящую нефть трудно тушить водой (можно лишь сбить пламя сильной струей воды, но для полной ликвидации нефтяного пожара нужна изолирующая очаг возгорания пена). Нефть, входящая в состав греческого огня, всплывает на поверхность воды, а смесь селитры и серы при нагревании выделяют кислород, необходимый для поддержания процесса горения.

Греческий огонь наделал много бед. При помощи греческого огня был покорен Константинополь. В 941 году греческим огнем был уничтожен флот великого князя Киевского Игоря, приехавшего в Константинополь за данью. Для поражения противника на расстоянии, греческим огнем заряжали глиняные горшки, которые затем метали при помощи специальных орудий. Струю горящей жидкости выстреливали из особых устройств – «сифонов», которые стали прототипом современного огнемета. Греческим огнем поливали корабли противника и осаждающие стены крепости войска. Спасения от греческого огня, практически, не было. А сам рецепт приготовления греческого огня держался в строгом секрете. В 10 веке император Византии Константин VII Багрянородный в книге «Рассуждения о государственном управлении» писал, что состав греческого огня представляет государственную тайну, и что пленные на допросах варваров должны отвечать, мол, рецепт огненного вещества сообщен ангелом.

В 1139 году 2-м Латеранским собором применение греческого огня, как бесчеловечного оружия, было запрещено. Но у войны свои законы, и греческий огонь применялся вплоть до 15 века, когда всеобщее распространение получило другое огненное вещество — порох.

Греческий огонь – первое оружие массового поражения, изобретенное человеком. Но в то же время это и одно из первых практических применений нефти – жидкого полезного ископаемого, в наши дни играющего определяющую роль в развитии мировой экономики. В небольших количествах нефть применялась и раньше – нефтью пропитывались факелы и заправлялись осветительные масляные лампы. В районах залегания нефтяных пластов нефть прорывалась из-под земли наружу, образуя нефтяные и асфальтовые озерца. Там ее и добывали для хозяйственных нужд.

А сам 2-й Латеранский собор стал первым в истории случаем, когда люди объединились против применения страшного оружия. И это в раздираемой междоусобными войнами средневековой Европе.

Иная роль была уготована пороху – сыпучему взрывчатому веществу, способному гореть без доступа воздуха. Порох не только дал основу новому типу оружия – огнестрельному, но и позволил усовершенствовать многие производственные процессы, например, в горной промышленности, при добыче строительного камня, угля, драгоценных камней. Позже разрушительная сила пороха стала использоваться в созидательных целях еще шире. Порохом заряжались первые ракеты, предшественницы современных ракет на жидком топливе, которые доставляют сегодня на околоземную орбиту искусственные спутники и обитаемые космические корабли. Разновидности пороха используются в твердотопливных ускорителях, используемые в ракетной технике военного и гражданского назначения.

Порох или, точнее, пороха – это целая группа веществ послойного горения, к которой относится дымный порох, бездымный порох на основе нитроцеллюлозы и различные виды твердого ракетного топлива, сочетающие в себе порох на основе нитратов целлюлозы и вещества-окислители (в частности перхлорат аммония).

Самым древним порохом является дымный или черный порох. Он состоит из твердых частиц калиевой селитры, серы и угля, смешанных примерно в равных пропорциях. Известно, что китайцы применяли дымный порох уже в 9 веке. Из Китая порох был вывезен в арабские страны, а в 14 веке секрет его приготовления стал известен и европейцам. К середине 14 столетия порох получает широкое распространение. Начинается массовое перевооружение – место рыцарских доспехов, копий, мечей, луков, арбалетов и метательных орудий занимают мушкеты, пистолеты и пушки. Утрачивают свое значение неприступные ранее крепостные стены, рыцарство исчезает как сословие, кардинальным образом изменяются способы ведения войны.

Бертольд Шварц

Европейским изобретателем пороха долгое время считали немецкого монаха Бертольда Шварца, но это личность мифическая, в реальности никогда не существовавшая. Скорее всего, порох попал в Европу торговыми путями – из стран арабского востока и из Китая. Доступные ингредиенты и элементарно простая технология приготовления обеспечили пороху быстрое распространение. Первый случай применения огнестрельного оружия в военных действиях отмечен во время итало-германского пограничного конфликта в 1331 году — в бою за город Чивидале. Примерно в те же годы порох стал известен и на Руси.

Дымный порох в корне изменил военное дело. Некоторые виды вооружений обрели совсем иное значение. К примеру, морские корабли, вооруженные пушками, превратились в настоящие плавучие крепости, способные вести осаду наземных укреплений с моря. Появились совершенно новые виды войск – артиллерия, стрелковые и саперные части.

Появились новые виды оружия – мортиры, осадные и многоствольные пушки, укороченные орудия – пистолеты, вспомогательные устройства – бикфордов шнур.  Пустотелый тряпичный шнур, пропитанный водоотталкивающим составом, набивали зернами черного пороха. Подожженный с одного конца шнур, получивший название бикфордова или огнепроводного шнура, сгорал последовательно, не боялся воды и позволял подрывать пороховые заряды через определенное время. Бикфордов шнур использовался не только в военном деле, но и в горной промышленности, в строительстве – везде, где разрушение горных пород или старых построек производилось взрывом порохового заряда.

Влияние огнестрельного оружия на развитие человеческого сообщества трудно переоценить. И дело не только в разрушительной силе пороха, но и в его доступности. В военных противостояниях главную роль стали играть не столько количество войск, сколько их оснащенность. Слабые в военном отношении государства получили шанс на выживание в борьбе против агрессии воинственных соседей – хорошо вооруженное огнестрельным оружием войско способно было остановить противника, по численности живой силы превосходящего обороняющихся в разы. Благодаря распространению новых видов вооружений небольшие государства Европы сохранили свои границы, а заодно – независимость и самобытность. Пример – крушение авантюрных планов Наполеона, пытавшегося захватить многие европейские страны.

В конечном счете, с изобретением пороха начали расширяться и границы исследованного мира. Вооруженные пушками и мушкетами мореходы чувствовали себя более защищенными от мнимых и реальных опасностей, которые ждали их в неизведанных странах. Огнестрельное оружие позволяло охотиться на дичь, обороняться от наскоков негостеприимных аборигенов и, что греха таить, завоевывать новые территории. Благодаря огнестрельному оружию были покорены два огромных континента – Северной и Южной Америки.

У дымного пороха были и недостатки. Главный из них – большое количество дыма, выделяемое порохом при сгорании или взрыве. Кроме того, дымный порох боялся влаги. В 1884 году французским инженером Вьелем был изобретен первый бездымный нитроглицериновый порох. В 1867 году Альфред Нобель, впоследствии учредитель известнейшей Нобелевской премии, изобрел взрывчатое вещество на основе нитроглицерина – динамит, а затем, в 1888 году еще более мощное взрывчатое вещество – баллистит. С этих изобретений началась новая эпоха в истории человечества, апогеем которой стали две крупнейшие катастрофы – Первая и Вторая мировые войны.

Чтобы не заканчивать на грустной ноте, вспомним хотя бы одно гражданское  применение бездымного пороха. Видели ли вы, чем и как забивают гвозди при строительстве многоэтажных домов? Молотками? Нет, это слишком долго и трудоемко. Для этих целей применяются специальные строительные пистолеты. В них используются мелкокалиберные патроны, а вместо пуль – гвозди. Получается быстро, качественно и, практически, безопасно, поскольку патроны оснащаются зарядом небольшой мощности. Так что пороху по силам и совершенно мирная работа.

Станок, как устройство фиксации какого-либо предмета для его обработки, известен очень давно. Первыми станками были гончарный круг и ткацкий станок (в виде деревянной рамы с натянутыми на нее нитями основы). К древнейшим станкам можно отнести стапель – плоский деревянный настил, на котором собирались первые корабли. И даже обычный столярный верстак, на котором при помощи тисков и зажимов можно закрепить деревянную заготовку.

По устройству к токарному станку ближе всего гончарный круг. Возможно, первый токарный станок для обтачивания деревянных заготовок, был изобретен именно по подобию гончарного круга. В самом деле, закрепленный на верхней поверхности гончарного круга комок глины позволяет придать будущему горшку или вазе идеально круглую форму. Вручную добиться правильной формы трудно, а на круге руки мастера действуют, как лекало, обжимая со всех сторон пластичную глину. Ну, а если вместо глины на гончарном круге закрепить деревянную чурку и действовать не руками, а острым металлическим ножом? Нож снимает с заготовки стружку, обтачивает поверхность заготовки и позволяет добиться идеально ровной, симметричной поверхности.

Но вертикальная ориентация заготовки не дает возможности давить на нож равномерно, чтобы снимать древесину ровными слоями. И сам нож неудобен, поскольку резчику требуется не боковая, а торцевая режущая поверхность инструмента. Вот и вырисовывается конструкция токарного станка для обработки деревянных деталей. Цилиндрическая деревянная заготовка закрепляется горизонтально между передней и задней бабками станка. При этом передняя бабка приводится во вращение, придавая вращение и обрабатываемой детали, а задняя бабка удерживает заготовку в строго горизонтальном положении.

Вместо ножа для обработки древесины на токарном станке применяются специальные резцы – стамески, узкие полоски из упругой инструментальной стали с заточенными торцами. Чтобы не удерживать стамеску на весу, станок оснащается регулируемым упором, расположенным параллельно обрабатываемой детали. При этом деталь вращается против часовой стрелки – если передняя бабка располагается слева от токаря. То есть поверхность детали движется сверху вниз, набегая на верхнюю часть заточенного торца стамески. Устроено просто, а в работе очень удобно. При должном навыке можно быстро выточить из дерева множество совершенно одинаковых деталей, например, ножек для стола и стула. Или изготовить деревянную чашу. Или тонкую вазу. Или что-нибудь еще – круглое и симметричное.

Все бы хорошо, но как и чем приводить деревянную деталь во вращение? Современные токарные станки оснащены электрическими двигателями. Но первые станки появились около 500 лет до нашей эры (может, и раньше). О каких-либо двигателях и речи не шло… Двигателем токарного станка были руки самого человека. Скорее всего, подмастерье вращал закрепленную на станке деталь рукояткой, а мастер обтачивал дерево стамеской.

Затем для ускорения скорости вращения была придумана ременная передача. Ведущий вал имел больший диаметр, а ведомый – меньший. В результате за один оборот ведущего вала ведомый вал совершал несколько оборотов. Деталь вращалась с достаточно большой скоростью, чтобы с нее можно было снять ровную тонкую стружку.

Позже был придуман механизм ножного привода токарного станка. На вал передней бабки насаживался массивный маховик. К боковой поверхности маховика со смещением от центра крепился шатун. Нижняя головка шатуна шарнирно соединялась с качающейся педалью. Покачивая ногой педаль, токарь приводил во вращение маховик и, соответственно, саму обрабатываемую деталь.

Чтобы представить себе работу этого нехитрого механизма, достаточно взглянуть на работу швейной машинки с ножным приводом, устройство которого идентично устройству привода токарного станка. Собственно, при изобретении швейной машинки в 1755 году английские мастера взяли за основу именно привод токарного станка (но никак не наоборот, поскольку токарный станок старше швейной машинки более чем на две тысячи лет).

Чем совершенней становился токарный станок, тем разнообразней становились и инструменты для обработки дерева. Были изобретены стамески с вогнутыми режущими кромками для обработки полых деревянных предметов изнутри (для этого заготовка крепится только к одной передней бабке, а задняя бабка не используется), с узкими режущими кромками разной ширины для нанесения желобков, узоров, вытачивания поясков и так далее. Для шлифовки изделий были придуманы напильники и рашпили – полоски стали, на которые наносится насечка (на напильники мелкая, на рашпили крупная), а потом инструмент закаляется (быстро охлаждается) для придания ему твердости. Для тонкой доводки используется шкурка и наждачная бумага – частицы стекла, приклеенные к тканевой или бумажной основе.

Токарные станки для обработки дерева используются до сих пор и, наверное, будут использоваться еще много лет. С электрическим приводом, полностью ручным или автоматизированным управлением, они работают в мебельной и строительной промышленности, в индустрии бытовых товаров – везде, где естественная древесина не может быть заменена искусственными материалами.

Но есть еще одна важнейшая область применения токарных станков – металлообработка. Металл – хлеб современной промышленности, а токарный станок – один из основных ее инструментов. Устройство токарного станка для обработки металла схоже с устройством древнего токарного станка для работы с деревом, но только внешне. Для привода токарного станка используются мощные электродвигатели. Скорость вращения регулируется многоступенчатой шестеренчатой передачей, устройство которой напоминает коробку передач автомобиля.

Вместо передней бабки в металлообрабатывающем токарном станке используется специальный шпиндель с радиальным зажимом. Цилиндрическая заготовка (обычно железный пруток) вставляется в отверстие шпинделя и зажимается тремя губками, расположенными внутри шпинделя. Крепление осуществляется последовательным закручиванием прижимных винтов  ключом. Вместо стамески, которая при обработке дерева удерживается руками токаря, при работе с металлом используются резцы, закрепляемые в специальных тисках. Резец представляет собой прямоугольную деталь с острой режущей кромкой. Резец изготовлен из особо прочной инструментальной стали, а режущая кромка закалена и заточена. Иногда используются резцы со специальным твердосплавным покрытием и даже с алмазной вставкой. Подобные инструменты нужны для обработки деталей из твердых металлов.

При обработке на токарном станке металлическая заготовка, зажатая в шпинделе, приводится во вращение главным двигателем станка. Резец прижимается к обрабатываемой поверхности при помощи винтового механизма, а если станок оснащен автоматическим управлением, то специальным двигателем. При вращении детали резец снимает тонкую металлическую стружку, придавая заготовке необходимую форму. Поскольку обрабатывается материал твердый и прочный, резец и сама заготовка сильно нагреваются. Для их охлаждения используются либо вода, либо машинное масло, которые могут подаваться вручную или автоматически.

В зависимости от назначения токарные станки для обработки металла подразделяются на множество типов. Например, для изготовления деталей сложной формы применяются многорезцовые станки, которые способны одновременно обтачивать заготовку по всей ее длине. Револьверные станки позволяют быстро переходить от одной заготовки к другой, проворачивая барабан со шпинделями. Центровально-отрезные станки предназначены для изготовления полых металлических деталей. Не менее разнообразны и инструменты для токарных работ. Например, для нарезания внешней резьбы на болтах используют круглые резцы – плашки. Для нарезания внутренней резьбы на гайках или внутри полых трубок используются специальные резцы — метчики.

Вообще же изготовление деталей машин из металла – это целая наука, которая так и называется металловедением. Одной из наиболее важных ее составляющих является еще одна наука – сопротивление материалов. Сопромат, так для краткости называют сопротивление материалов студенты, изучает прочность и деформации сооружений и деталей машин. При этом главная задача сопромата – расчет прочности конструкций с целью обеспечения их жесткости и устойчивости при воздействии различных нагрузок.

Сопротивление материалов наука непростая, но ее знание обязательно для любого инженера, поскольку от правильного расчета прочности конструкций и строго следования этим расчетам зависят здоровье, а порой и жизнь людей. Потому-то мы с таким уважением и относимся к людям этой профессии, что они владеют секретами сложнейших научных дисциплин.

В истории техники токарному станку отведена особая роль. Наряду с гончарным кругом это один из самых первых инструментов для изготовления однотипных деталей и предметов, без которых невозможно представить себе промышленность. Любая более-менее сложная конструкция, изготовленная промышленным способом,  составлена из стандартных деталей. Например, ножки стула имеют одинаковую форму и одинаковые размеры. И колеса гужевой повозки. И детали оснащения морского судна. И многое-многое другое, о чем в античные времена люди не могли и мечтать, и без чего мы не можем существовать сегодня.

Первым двигателем в истории человечества был ветряной двигатель. Чуть позже появилось водяное колесо. События эти датируются 2 и 1 столетиями до нашей эры. Но не следует забывать, что самым первым двигателем был все-таки корабельный парус. И сказать точно, когда появился первый парус, невозможно. История создания паруса уходит в глубину тысячелетий.

Ветряной двигатель и парус близкие «родственники». Лопасти ветряка – это и есть узкие жесткие паруса. Они располагаются под углом к дующему на них ветру. Ветер скользит по поверхности лопасти от передней кромки к задней, возникает сила, сдвигающая закрепленную на оси лопасть. И ветряное колесо приводится во вращение. Чтобы ветряной двигатель работал, необходимо соблюсти ряд условий. Во-первых, площадь лопастей ветряка должна быть такова, что возникающая сила смогла преодолеть силы трения в подшипниках колеса. На практике движущая сила многократно превышает силу трения, поскольку ветряной двигатель приводит в действие тяжелые каменные жернова мельницы (или, добавим, выполняет другую полезную работу, например, выкачивает воду). Во-вторых, ветряное колесо должно быть хорошо уравновешено, чтобы при его вращении не возникали силы, стремящиеся разрушить колесо. В-третьих, необходим какой-нибудь механизм улавливания направления ветра. Небольшие по размерам ветряки устанавливали на поворотное основание, снабженное длинным рычагом. Когда ветер менял направление, мельницу попросту разворачивали при помощи этого рычага, располагая лопасти колеса перпендикулярно набегающему воздушному потоку.

При сооружении водяного колеса необходимо соблюдение, практически, тех же самых условий. Разве что упраздняется механизм ориентации колеса, поскольку водяной поток имеет постоянное направление. Простые, остроумные устройства, но как же непросто было правильно рассчитать и изготовить первые ветряные и водяные двигатели, не имея перед глазами каких-либо прототипов.

Ветряные мельницы не сразу стали такими, какими мы их видим на полях Эстонии, Голландии и других стран. Первые египетские мельницы снабжались не крыльчатым, а барабанным колесом. Лопасти устанавливались вертикально на плоскости колеса. Этот двигатель работал при любом направлении ветра, но был не так эффективен, как двигатель с крыльчатым колесом. Поверхность лопастей ветряного колеса, расположение оси которого совпадает с направлением ветра, полностью обдувается потоком воздуха, поэтому сила вращения колеса значительно больше. Крыльчатое колесо начинает работать при ветре небольшой силы, а барабанное колесо работает только при сильном ветре. И все же ветряные мельницы с крыльчатыми колесами появились только в 7 веке нашей эры в Персии.

Что касается водяного двигателя, то его конструкция оставалась неизменной на протяжении тысяч лет. Для приведения во вращение водяному колесу необходим водяной поток постоянной силы, поэтому при строительстве водяной мельницы перегораживалось русло небольшой реки или ручья и устраивалась запруда. Накопившуюся в запруде воду отводили при помощи лотка – поток воды падал на горизонтально расположенные лопасти колеса и приводил колесо в движение. Недостатком водяного двигателя была его зависимость от воды. Построить водяную мельницу можно было только у реки.

Мы постоянно говорим о мельницах. Действительно, первые ветряные и водяные двигатели применялись именно на мельницах. Измельчение зерна в муку, да еще в больших количествах, дело трудоемкое. Много ли зерна можно смолоть в ступе или при помощи ручного жернова? С укрупнением сельскохозяйственного производства, то есть с появлением больших плантаций пшеницы, ячменя и других зерновых культур, возникла потребность в механизированных мельницах. Приводимая водяным или ветряным колесом мельница могла работать круглосуточно и не нуждалась в большом количестве рабочей силы. Перемолотое в муку зерно удобней было хранить и перевозить на большие расстояния – мука занимала меньше места в мешках и кувшинах, лучше сохранялась и воспринималась покупателями не как сырье, а как готовый продукт. Стоимость муки была выше стоимости зерна, торговать мукой было выгодно.

Рабочими элементами ветряной или водяной мельницы «классического» (или барабанного) типа были каменные колеса-жернова. Нижний камень оставался неподвижным, верхний вращался ветряным или водяным колесом. Зерно подавалось по желобу в зазор между камнями и растиралось жерновами в муку. Есть и другие типы мельниц – роликовые, вибрационные, молотковые, струйные, но все они были изобретены гораздо позднее (к примеру, струйные мельницы, в которых зерно измельчается потоком воздуха, изобретение нашего времени).

Водяные и ветряные мельницы просуществовали вплоть до начала 20 века, когда их окончательно вытеснили мельницы с электроприводом. Впрочем, в Голландии, где ветряных мельниц огромное количество, они служат до сих пор в качестве… жилья. Да, ветряные колеса голландских мельниц не производят никакой работы. А в аккуратных деревянных башенках живут люди. Эти своеобразные дома выглядят как классические мельницы, но обставлены и оборудованы по последнему слову техники и очень комфортабельны. Чтобы получить право пожить в такой мельнице несколько лет, нужно заплатить немалые деньги и выстоять длинную очередь. И все равно количество желающих поселиться в старинных мельницах с каждым голом растет.

Любопытная подробность – голландские ветряные мельницы на самом деле никакие не мельницы и никогда ими не были. Ветряные колеса приводили в движение насосы, откачивающие избыток воды. Голландия – страна многочисленных каналов и отвоеванной у моря земли. Чтобы предотвратить наводнения, воду откачивают и направляют в водоотводные каналы. Хотя само понятие «ветряная мельница» у нас ассоциируется с образом голландского ветряка, верно?

Вот вам и еще одно применение ветряного двигателя – откачивание воды. В ирригационной системе Нила подобные устройства — ветряки, приводившие водяные насосы с винтом Архимеда – применялись достаточно широко. При помощи этих насосов осушались болота, вода подавалась по оросительным каналам на поля и по акведукам для всеобщего потребления в города.

Водяное колесо было использовано для привода генератора самой первой гидроэлектростанции. Правда, само колесо при этом претерпело серьезные изменения. Оно превратилось в турбину – колесо, лопасти которого заключены в специальную трубу, повышающие коэффициент полезного действия. Так что мы можем сказать – водяное колесо применяется до сих пор и весьма успешно. Любая гидроэлектростанция, основной источник электроэнергии в современном мире, приводится в действие гидротурбиной, потомком классического водяного колеса.

И водяное, и ветряное колесо можно считать едва ли ни самыми практичными двигателями, поскольку они не требуют никаких эксплуатационных затрат. К примеру, двигатель внутреннего сгорания, установленный на автомобиле, тепловозе, на морском или речном судне требует постоянной заправки жидким топливом. Газотурбинный двигатель самолета и турбины теплоэлектростанций работают на керосине или мазуте. Паровые двигатели нуждаются в твердом топливе – в дровах или угле. А двигателям, использующим природные силы – водяному и ветряному – топливо не требуется вообще.

Использовать водяной двигатель на транспорте невозможно в принципе. Но для выработки ограниченного количества электроэнергии для частных нужд – почему бы и нет? Некоторые компании, специализирующиеся на выпуске средств малой механизации, садовой и дачной техники, производят миниатюрные гидротурбины. Если такую турбину опустить на дно ручья или реки, она будет вырабатывать электроэнергию, подзаряжающую аккумуляторы, от которых, в свою очередь, получают питание осветительные приборы и бытовая техника. Производительность мини-турбин невысока, но вполне достаточна, чтобы обеспечить электроэнергией небольшой дом, исследовательскую метеостанцию или геологическую базу.

Гораздо более широкое применение получили ветряные генераторы. Более того, именно с ветряными двигателями связывают будущее мировой энергетики – как с самым безопасным и самым экологически чистым источником электроэнергии. Для ветряного двигателя не нужны запруды, водохранилища, плотины и какое-либо изменение природного русла реки вообще. Ветряной двигатель не нуждается в топливе и не выбрасывает в атмосферу вредных веществ. Он может применяться и на транспорте – для зарядки аккумуляторов электромобилей, устранив угрозу глобального загрязнения атмосферы выхлопными газами.

Современный ветряной электрогенератор – это высокая металлическая мачта с трехлопастным винтом (хотя лопастей может быть и больше), установленным в поворотный корпус. Корпус винта снабжен простым флюгерным механизмом, который улавливает направление ветра и соответствующим образом поворачивает винт. Ось винта через угловой редуктор соединена с осью электрогенератора. При вращении винта вращается и ось генератора, в обмотках которого индуцируется электрический ток, заряжающий аккумуляторы ветряной электростанции. Аккумуляторы нужны для выравнивания напряжения в электрической сети, так как напряжение на выводах генератора может изменяться и зависит от частоты вращения ветряного винта, то есть от скорости ветра.

Недостатком ветряного электрогенератора является низкий коэффициент полезного действия. Для того чтобы получить большое количество энергии, сравнимое с энергией гидроэлектростанции средней мощности, необходимо установить тысячи ветряков. А увеличивать размер лопастей и, соответственно, мощность генератора, можно лишь до определенного предела, после которого сооружение ветряка становится непомерно дорогим. Поэтому ветряные электрогенераторы применяются пока только в экспериментальных целях и для электроснабжения небольших населенных пунктов в горной местности, где достаточно сильные ветры дуют круглый год.

Во 2 веке до нашей эры в Древнем Китае была изобретена технология изготовления бумаги из волокон крапивы. Промытые растения перетирали на жерновах, а затем долго встряхивали. В результате измельченные волокна переплетались между собой. Эту вязкую массу выкладывали на гладкую поверхность и придавливали  каменной плитой. Получался тонкий лист, который после просушивания становился бумагой.

Принципиальное отличие бумаги от папирусного листа в том, что волокна папируса располагались параллельными рядами. Перегибание высушенного листа неизбежно приводило к его излому. В бумаге же растительные волокна располагались хаотично. При перегибании сухого листа разрушается только небольшая часть волокон, остальные же волокна остаются неповрежденными. Можно проделать простой опыт – взять обычный лист бумаги и сложить его пополам. Развернув сложенный лист, мы увидим, что на сгибе образовалась складка. Эта складка как раз и образована переломленными волокнами. Но при этом лист бумаги не распадается на две части. Более того, если разгладить линию сгиба, лист бумаги будет выглядеть неповрежденным. Прочность линии сгиба обеспечивают волокна, расположенные под углом к линии излома. Как бы мы ни складывали бумажный лист, как бы его не сминали, лист остается целым, хотя и покрывается складками – от разрушения той части волокон, которые располагаются перпендикулярно линиям сгиба.

Ясно, что папирус не мог конкурировать с бумагой. Бумажный лист обладал не только высокой прочностью, но и необычайно простой технологией изготовления. Для производства бумаги годилась не только крапива, но и любое растительное волокно. Достаточно было собрать траву, измельчить ее и смешать с водой – сырье для изготовления бумажного листа было готово.

Кстати, а почему именно крапива? Неужели у китайцев не было под руками другого материала? В том-то и дело, что крапива – самое доступное и самое распространенное растение. Крапива растет возле поселений сама собой, не требуя какого-либо возделывания. Листья и стебли крапивы имеют волокнистую структуру, причем, волокна настолько прочны, что из них можно прясть нити и ткать ткани. В Древней Руси так и делали – пряли из высушенных крапивных волокон нити и ткали ткань для одежды. Кроме того, крапива еще и ценный пищевой продукт, богатый витаминами. У нас же на Руси испокон веков из молодой крапивы варили зеленые  щи, которые спасали людей от весенней бескормицы и авитаминоза. Так что применение древними китайцами крапивы для изготовления бумаги вполне объяснимо.

Несмотря на очевидную, казалось бы, простоту технологии, в Европе производство бумаги началось лишь около 600 лет назад. Китайские мастера продавали только готовую бумагу, а саму технологию держали в строжайшем секрете. Первая европейская бумага была дорогим и редким товаром. Дело в том, что для ее изготовления применялась не измельченная растительная масса, а старое тряпье. Тряпье перемалывали на мельнице, затем вручную прессовали полученную влажную массу в листы и сушили их. В принципе, лист тканевой бумаги должен быть прочней и тоньше, чем лист бумаги из растительных волокон, поскольку тканевая масса состоит из прочных витых нитей. Но для производства подобной бумаги требовалась большое количество вышедшей из употребления ткани. Если учесть, что ткань в то время производилась вручную, стоила дорого и использовалась практически до полного износа, то можно представить, во что обходилось производство бумаги.

В пятнадцатом веке с изобретением книгопечатания потребность в качественной бумаге резко возросла. Были изобретены прессы, облегчающие ручное изготовление бумажного листа, и отбеливающие вещества, придающие бумаге привычный для нас белый цвет. Но бумага по-прежнему производилась из тряпичных волокон. Только в девятнадцатом веке немец Келлер использовал для производства бумаги измельченную древесную массу. А через некоторое время был изобретен способ получения чистой целлюлозы – однородной органической массы из древесного сырья, подвергнутого очистке от смол и других примесей вывариванием.

Производство бумаги из целлюлозы удешевило сам технологический процесс. Целлюлозная масса – это измельченная древесина, отходы текстильного производства, бумажная макулатура. Для приготовления целлюлозной массы годится любой волокнистый материал естественного происхождения, но чаще всего используется именно древесина. В то же время использование отслужившей свой срок бумаги позволяет сберечь леса от вырубки, поскольку одна тонна макулатуры заменяет 4 кубометра древесины.

С точки зрения развития технологий, производство бумаги любопытно тем, что это едва ли ни первая попытка использования вторичного сырья. В истории человечества, разумеется, есть и более древние примеры. Например, переплавка металлического лома – захваченного у врага металлического оружия, старых сломанных орудий труда и так далее. Но переплавка металла не приводит к появлению принципиально нового материала. А для выработки европейской бумаги использовались отслужившие свой срок ткани, и получался совершенно новый материал для совершенно иных применений.

Современная бумажная промышленность выпускает огромное количество сортов бумаги – от самой тонкой папиросной, до толстого картона, от низкосортной газетной, до высококачественно мелованной. Разные сорта бумаги отличаются друг от друга по удельному весу. К примеру, один из самых ходовых сортов бумаги – это бумага с удельным весом в 80 граммов на квадратный метр. Чем больше удельный вес бумаги, тем больше толщина бумажного листа и, наоборот, чем меньше удельный вес, тем бумажный лист тоньше.

Кроме того, сорта бумаги различаются между собой фактурой поверхности (глянцевая бумага обрабатывается специальным клеящим веществом, а газетная бумага такой обработке не подвергается) и форматом листа. От качества изготовления бумаги зависит ее стоимость и области ее применения. К примеру, для письма перьевой авторучкой слишком дорогая бумага не годится – на глянцевой поверхности чернила держатся плохо, а потому писать на такой бумаге будет тяжело. Плохо по такой  бумаге пишет и карандаш, поскольку частичкам графита не за что зацепиться. Для карандашных заметок и рисунков лучше подходит бумага с шероховатой, грубой поверхностью. Зато шариковая ручка или рейсфедер, который пишет тушью, оставляют на дорогой мелованной бумаге красивый, аккуратный штрих.

Любопытно знать, какой сорт бумаги лучше всего подходит для письма любой ручкой – перьевой, шариковой или карандашом. Сортов писчей бумаги так много, что выбрать самый подходящий для ежедневной работы очень непросто… Нет, просто. Элементарно просто! Возьмите самую обычную школьную тетрадь, с разлинованными листами, в клеточку, в линейку – какую угодно. Это и есть идеальная бумага для письма.

Школьной тетради, наверное, столько же лет, сколько лет бумаге из целлюлозы. Изобрести что-то новое в этой области не легче, чем изобрести велосипед… Теперь взгляните на бумажный органайзер с разграфленными листами и ступенчатым обрезом с алфавитной разметкой. Эта записная книжка изобретена французами лишь в середине двадцатого века. А сегодня мы не можем и представить, как без нее обойтись.

Или вот другая, совсем недавняя история. В шестидесятые годы прошлого столетия специалисты компании 3M разработали невысыхающий клеевой состав. Разработать разработали, а вот как этот клей можно применить, догадаться не могли. Иногда подобное случается – идея остроумная, свежая, а что с ней делать совершенно непонятно. Новый материал испытывают и так, и сяк, но применение ему находится совершенно случайно.

Намазав новым невысыхающим клеем квадратные листочки бумаги, инженеры компании принялись писать на них разные заметки на память. Листочки расклеивали на стенах, на письменных столах, на мониторах компьютеров. Наконец одного из менеджеров компании осенило – да это же превосходное средство организации труда! Черкнул на бумажном листочке напоминание о важном событии, приклеил листочек к чему угодно – лишь бы был на глазах. А когда листочек свою функцию выполнил, бумажку можно отклеить. И на поверхности, к которой листочек был прикреплен, не останется ни малейшего следа. В восьмидесятые года липкие листочки произвели на рынке канцелярских товаров настоящий фурор. Они выпускались миллионами экземпляров, но спрос на них продолжал расти.

Эти листочки выпускаются до сих пор. Простая, очень удобная штука – книжечка, на верхнем листочке которой можно черкнуть заметку на память, затем отклеить этот листочек и прикрепить к столешнице рабочего стола. Хоть на первый взгляд и копеечное, но – изобретение. Вот вам и велосипед.

У программного сейфа Handy Safe Desktop есть очень хорошее дополнение — мобильная версия программы. Больше ничего из общего строя этих программ её не выделяет. Но это дополнение превращает программу в программный комплекс. Мы можем забить информацию на настольном компьютере, синхронизировать смартфон и получить то же самое и на смартфоне. Удобно? Очень удобно.

Вообще, эти программы очень и очень полезны. Они позволяют собрать воедино все пароли, ключи доступа и прочую информацию для входа на сервисы в одном месте. И не париться, вбивая эти пароли. Всё находится в едином месте, всё аккуратно сохранено. И ничего не валяется, как попало. Главное — помнить самый основной пароль, тот, что отвечает за доступ к самому сейфу.

Это ограничение больше всего и напрягает. Хотя, должно вроде бы успокаивать нервы. Пароль один, но он может быть очень, скажем так, тайным. Большие и маленькие буквы, перечень цифр, снова буквы. Кто разгадает? А если и разгадает, то на это уйдёт столько времени, что мы успеем сменить пароль. И сменим обязательно — главное, чтобы за это время не закончилась наша жизнь.

Всё это делает программные сейфы отличными программами для хранения паролей и не только паролей. Дело в том, что сами сейфы устроены так, что в их среде можно хранить целые страницы с доступом к тем или иным сервисам. И это очень удобно. Не нужно придумывать какую-то страницу с этими доступами. Не нужно мудрить с паролями. Просто открываем внутри сейфа эту страницу и работаем с ней, как работали бы с любой страничкой. Все очень чинно и спокойно.

Но давайте вернёмся к самому началу. Программа Handy Safe Desktop платная. Она стоит каких-то не очень больших денег, которые я заплатил сразу и ни разу не пожалел об этом. Получив не очень большой дистрибутив, запустил инсталляцию. Инсталляция программы на Маке — дело пустяковое. Нужно лишь проверить целостность архива, развернуть его и переписать содержимое — одну картинку — на винчестер. Всё! Программа установлена.

Сделав это, я запустил её. И получил (помимо ключа) окно с вводом пароля. Придумал пароль. Ввёл его. И мне открылось окно. Это было самое обычное окно для работы с базой данных. Такое же красивое, как и все окна на Маке. И к тому же отлично русифицированное. Я попробовал это окно в действии. И понял, что и это устроено очень просто. Вся информация хранится на винчестере в таком виде, что не отличается от карточки. Поэтому вносить можно любую информацию — хоть код карты оплаты, хоть данные входа на страницы. Всё будет сохранено в лучшем виде.

В рабочем окне шесть вкладок, одна из которых — корзина. Остальные — список опций. Первая опция — Личные. Здесь хранятся все пароли доступа к личным страницам. Можно здесь же хранить номера карт, коды для прохода на службу, всё, что заблагорассудится.

Вторая опция — Примеры. Здесь сохраняются пять карточек, заполненных как попало — был бы готов пример. Среди карточек есть карта VISA. Точно так же заполняются данные на карту MasterCard. Есть данные банковского счёта. Есть карта веб-сайта — с логином и паролем. Есть код к замку кейса. И есть, наконец, логин к компьютеру. Всё это, повторяю, выполнено в виде карты памяти. То есть вся информация хранится в том виде, в котором читать её легче всего.

Следующая вкладка — Служебные. Здесь нет ничего. И нам нужно сохранить здесь те пароли, что касаются нашей службы. Повторяю ещё раз — хранить можно всё. Ничего не пропадёт, ничего не испортится. Главное сохранить основной пароль, который, к слову, может меняться произвольно.

Далее идёт вкладка — Результаты поиска. И, наконец, вкладка — Мои шаблоны. Они тоже пусты. И тоже готовы к заполнению. Впрочем, количество вкладок может быть любым. Программа воспримет всё, что только мы ни приспособим для неё. Поэтому Handy Safe Desktop считается хорошей программой для служебного пользования. Ну, а на счёт системы шифрования главного пароля я вообще промолчу. Здесь применяется какая-то мощная парольная защита. И больше я про неё ничего не знаю. Как говорится, решительная точка.

У этой программы есть и мобильный клиент. Не помню, платный он или бесплатный. Главное — он работает. И все пароли легко синхронизируются между настольным и мобильным компьютерами. Нужно посмотреть, что находится, скажем, в папке Служебные — запускаем мобильный клиент. Входим в него, открываем папку. И — смотрим, что там и как. Если вносим изменения на мобильном компьютере, эти изменения тут же переносятся на настольный компьютер. Всё очень просто, нужна лишь хорошая связь.

В качестве альтернативы Handy Safe Desktop рассмотрим другую программу — DocWallet. Это такая же мощная программа, которая построена на основе веб-страниц. То есть при запуске программы открывается окно с вводом пароля. Вводим пароль и через некоторое очень непродолжительное время получаем рабочее окно. Оно черного цвета, но полностью русифицированное. И папки в нём тоже русифицированы. Хотя и очень странно — названия папок, кроме первой — «Бизнес», начинаются со строчных букв. Поломав немного голову над этим, я понял — программа была русифицирована. Но автор был не особенно внимателен при русификации. Ну, и ладно, обойдёмся тем, что есть.

В корне зашифрованного диска лежит файл помощи в формате pdf. Помощь очень проста, поскольку и программа тоже не представляет особой сложности. Каких-то функций переноса нет в принципе. Дело в том, что в этой программе основная часть уделена переносу, импорту страниц. То есть берем целую страничку и переносим её в открытое рабочее окно программы. И это должно превратить программу в образцовое хранилище паролей. Мне верится не особенно, поэтому я не использую эту программу. Но для вас — всё может быть. Программа, в общем-то, хорошая. Есть и мобильный клиент. И всё вроде бы работает.

К слову — эта программа тоже платная. Не знаю, как на счёт испытания — есть ли версия shareware или её нет. Но я действую по другим принципам. Беру программу, читаю о ней в Интернете. И — сразу её покупаю. Чтобы потом либо досадливо сплюнуть (бывает и такое). Либо подумать об авторах программы что-то хорошее. Это случается очень часто. Собственно, всегда. Моя досада касается очень небольшой части программ, которые либо не дописаны, либо вовсе не написаны.

Короче, с программами всё понятно. И я не особенно кривлю душой, когда говорю — программа очень хорошая. Нет, дело не в этом. Просто на все программы моих потребностей явно не хватает. Я бы с удовольствием пользовался той же Handy Safe Desktop. Почему бы и нет? Программа отличная. Очень мощная. Но у меня… нет секретов. В смысле — их так немного, что сохранять секреты в особой программе, да ещё и с мощным шифрованием,  смысла вроде бы и нет.

Хотя… как посмотреть.

Мы часто говорим об исчезнувших городах и целых цивилизациях. Они возникли тысячелетия назад, достигли расцвета и таинственным образом растворились во тьме веков. Если бы мы знали об этих древних культурах больше, то ничего таинственного в их исчезновении для нас бы не было. Но мы знаем о них очень мало. Слишком мало, чтобы знать наверняка – почему, как и когда.

На этот раз поговорим об исчезнувшей науке – об алхимии. Она возникла, предположительно, в Древнем Египте среди поклонников мифического божества Тота или, в греческом варианте, Гермеса, якобы владевшего искусством превращать в золото различные вещества. Колбы с растворами алхимики запечатывали печатью с изображением Гермеса – отсюда и пошло понятие «герметичный», «герметично укупоренный».

Алхимические теории основывались на древнегреческих философских учениях, полагавших, что все сущее состоит из нескольких первоэлементов, которые в различных условиях могут преобразовываться друг в друга. Задача алхимии состояла в том, чтобы найти вещества, способные превратить неблагородные металлы в благородные – в золото и серебро.

Развиваясь, как лженаука, алхимия, тем не менее, дала начало собственно химии и фармакологии – науке о лекарственных веществах. На протяжении двенадцати столетий, с 4 по 16 века нашей эры, алхимиками были изобретены способы перегонки и возгонки веществ, фильтрование растворов, сосуды для химической переработки и опытов (колбы, реторты, пробирки), нагревательные печи, перегонные кубы. Алхимиками были открыты способы получения минеральных и растительных красок, стекла, эмали, сплавов, солей, кислот, щелочей, множества лекарственных препаратов.

И все же основной целью алхимии оставалось получение двух веществ – «философского камня», который назывался также «красным львом», «великим эликсиром», «философским яйцом», «красной тинктурой», «панацеей», «жизненным эликсиром»; и второго по значимости вещества, которое именовалось «белым львом» или «белой тинктурой». Назначение «философского камня» облагораживание (трансмутация) серебра, свинца, ртути и некоторых других металлов и превращение их в золото. Кроме того, раствор «философского камня», так называемый «золотой напиток», должен был избавлять людей от всех болезней, предотвращать старение  и продлять жизнь. Назначение второго вещества гораздо скромней. «Белая тинктура» была предназначена для превращения в серебро любых неблагородных металлов.

Если сравнить алхимию с другими известными нам науками, то легко обнаружить, что алхимия соотносится с химией примерно так же, как астрология с астрономией. Но если споры об астрологии не утихают до сих пор, алхимия напрочь утратила свое значение и давно забыта.

Исторические документы убеждают в том, что алхимией в свое время занимались многие великие ученые древности. Так оно и было, но лишь отчасти. В период становления алхимии как науки ей явно не хватало практических результатов (которых и не могло, разумеется, быть). Чтобы придать алхимическим теориям больший вес последователи александрийской (греко-египетской) школы, а затем и другие ученые,  выпустили ряд трудов подписанных именами Демокрита, Платона, Пифагора. По сути, эти книги были практическими руководствами по составлению алхимических соединений и представляют ценность лишь для историков. Эти труды внесли немалую путаницу в исследование деятельности ученых древности, но сегодня уже ясно, что Демокрит, Платон и Пифагор к этим работам отношения не имеют.

Парацельс

Любопытно, что со временем алхимия претерпевала серьезные изменения. В 16 веке швейцарский ученый Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм известный нам под именем Парацельс, основатель ятрохимии – алхимической отрасли, посвященной получению лекарственных веществ, заявил, что цель алхимии не отыскивание способов превращать металлы в золото, а приготовление лекарств. Эти слова, прозвучавшие из уст авторитетнейшего алхимика, ознаменовали поворот алхимии к истинной науке – химии.

Впрочем, занятия алхимией не утратили популярности и в последующие столетия, вплоть до начала 18 века. Но эти исследования уже изрядно походили на обман. Во время правления короля Генриха VI Англия была наводнена фальшивыми золотыми монетами. При этом для фальсификации золота использовалась медная амальгама. А один из последних алхимиков неаполитанец Каэтан, именуемый «графом Руджерио», был уличен в мошенничестве и казнен в Берлине в 1709 году в окружении множества безделиц из фальшивого золота. Вероятно, эту дату и следует считать годом окончательного заката алхимии. Но соблазн превращения металлов в золото привлекал людей еще в несколько десятилетий. Алхимией, например,  увлекался великий немецкий поэт Иоганн Вольфганг Гёте.

Занятия алхимическими исследованиями иногда приводили к настоящим открытиям. В 1705 – 1707 годах придворный саксонский алхимик Иоганн Фридрих Бетгер проводил безуспешные опыты по получению золота, а в результате открыл способ получения фарфоровой массы. В 1710 году в Мейсене открылась первая мануфактура по производству белого твердого саксонского фарфора.

Слова «химия» и «алхимия» имеют один корень. Хемия – греческое название Египта, греческое слово «хео» означает «лить», что указывает на родство химии и алхимии с металлургией. Наконец, слово «хми» – это египетский иероглиф, обозначающий черную плодородную землю.

Впервые термин «алхимия» упоминается в рукописи астролога 4 века нашей эры Юлия Фирмика, а понятие «химический элемент» введено в обращение во второй половине 17 столетия английским ученым Робертом Бойлем (первооткрывателем газового закона Бойля-Мариотта). Формирование химии, как науки о превращениях веществ, сопровождающихся изменением их состава и строения, приходится на 1748 – 1789 года, то есть на тот момент, когда русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым был открыт и французским ученым Антуаном Лораном Лавуазье сформулирован закон сохранения массы при химических реакциях.

Основополагающими открытиями в области химии стали разработка Джоном Дальтоном в 1803 году теории химического атомизма и введение Амедео Авогадро в 1811 году понятие молекулярного строения веществ. В 1861 году русский ученый Александр Михайлович Бутлеров разработал теорию химического строения, согласно которой свойства веществ определяются характером связи атомов в молекулах и их взаимным влиянием. Наконец, в 1869 году Дмитрием Ивановичем Менделеевым был открыт периодический закон и на его основе разработана система химических элементов, представленная в виде таблицы. Этот момент можно считать началом современной науки химии.

Современная химия – это целый свод самостоятельных, хотя и взаимосвязанных наук. Попробуем перечислить (всего лишь перечислить!) эти науки. Неорганическая химия, органическая химия, физическая химия, аналитическая химия, химия полимеров, коллоидная химия. А еще есть синтетические науки, вобравшие в себя сразу несколько химических наук. Это биохимия, агрохимия, геохимия.

Химия одна из самых перспективных наук нашего времени. Без глубоких исследований  химических процессов, происходящих в природе, человек не сможет познать и главную тайну – тайну жизни. Сегодня, когда научно-техническая революция в целом уже свершилась, наши знания в области биологии, основой которых является химия, остаются на явно недостаточном уровне. Именно химия призвана избавить человека от болезней, продлить молодость и саму жизнь.

Помните, как звучит одно из названий «философского камня»? «Панацея», вещество, избавляющее от всех болезней. И снова человечество ищет панацею, но опирается при этом не на предположения о мифических свойствах несуществующих веществ, а исключительно на факты, на результаты скрупулезных исследований, на знания.

Можно ли в таком случае признать, что от забытой ныне лженауки алхимии человек получил больше пользы, чем вреда? Мне кажется – можно. Ибо даже отрицательный результат все равно результат. А открытия совершает только тот, кто задает вопросы и ищет на них ответы.