«Лекции по популярным и научным темам»

Я не должен задерживать вас намного дольше, прежде чем перейду к великому Уатту, но я просто назову Ньюкомена, который изобрел двигатель с цилиндром и ввел балансир, к другому концу которого он прикрепил шток насоса, как у обычного садового насоса. Он заставил вес насоса и балансира поднимать поршень, а затем впускал пар под поршень и конденсировал его струей воды, тем самым вызывая вакуум, когда давление атмосферы гнало поршень сверху вниз цилиндра и поднимало штоки насоса обычным способом. В работе этого двигателя нужно было открывать и закрывать различные краны для правильного впуска пара и воды в требуемые моменты, задачу, которую выполняли мальчики, которых называли «мальчиками-крановщиками». Сейчас я упомяну случай, который, хотя на практике ему не стоит подражать, тем не менее был одной из тех счастливых случайностей, которые иногда оборачиваются к лучшему. Один из этих мальчиков, как многие, более склонный к играм, чем к работе, устал поворачивать эти краны день за днем и задумал сделать так, чтобы двигатель делал это сам. Этого ленивого мальчика — мы не будем называть его никчемным, так как он оказался очень даже полезным в одном отношении — звали Хамфри Поттер, и однажды он привязал веревки к балансиру, которые открывали и закрывали клапаны, и таким образом позволил себе играть, мало думая, что это было одно из величайших благ, которые он мог бы даровать миру в целом, ибо, сделав это, он превратил паровой двигатель в самодействующую машину.

Мы теперь подходим к периоду, которому суждено было продвинуть дело пара в гораздо большей степени — по сути, времени, которое сделало паровой двигатель полезной и ценной машиной, какой он является сейчас. Это время Джеймса Уатта. Этот великий человек, к чести Шотландии, родился в Гриноке, на реке Клайд, 19 января 1736 года. Его дед был фермером в Абердиншире и погиб в одной из битв Монтроза. Его отец был учителем математики и впоследствии стал главным магистратом Гринока. Джеймс Уатт, знаменитый человек, о котором я сейчас говорю, был очень болезненным мальчиком, настолько, что ему пришлось бросить школу из-за здоровья, и ему позволяли развлекаться, как он хотел. Однако он делал это научным способом, как однажды сказала ему его тетя: «Знаешь ли ты, что ты делал? Ты неоднократно снимал и надевал крышку с чайника; ты держал ложки и блюдца над паром и пытался поймать капли воды, образующиеся на них. Разве не стыдно так тратить свое время?» Миссис Мьюрхед, его тетя, мало подозревала, что это был первый эксперимент в том направлении, которое впоследствии обессмертило ее племянника.

В 1775 году Уатт был отправлен в Лондон к мастеру математических инструментов, но не смог остаться из-за здоровья и вскоре после этого вернулся в Глазго. Затем он получил комнаты в колледже и был назначен мастером математических инструментов при университете, а впоследствии открыл магазин в городе. Ему был всего двадцать один год, когда он был назначен на этот пост в колледже, и его магазин стал местом отдыха умных и ученых людей. Впервые его внимание было обращено на действие пара как силы в 1734 году, когда его друг, г-н Робинсон, у которого были некоторые идеи о паровых экипажах, проконсультировался с ним по этому вопросу — впрочем, об этом мало что говорится. В 1762 году Уатт провел несколько экспериментов с паром высокого давления и сделал модель, чтобы показать, как можно получить движение от этой силы; но не продолжил свои эксперименты из-за предполагаемой опасности такого давления. Затем ему прислали на ремонт модель двигателя Ньюкомена, которая плохо работала. Уатт вскоре обнаружил ее недостатки и заставил ее работать как следует. Это его не удовлетворило, и, направив свой активный ум на работу, он обнаружил в модели, что пар, который поднимал поршень, конечно, должен был быть удален. Это, как естественное следствие, вызывало большую потерю тепла, так как цилиндр приходилось охлаждать, чтобы конденсировать пар; и это привело его в конце концов, после различных планов, к принятию отдельного сосуда для конденсации этого пара. Конечно, если вы хотите сэкономить топливо, необходимо, чтобы пар входил в нагретый цилиндр или другой сосуд, иначе весь пар теряется — или, другими словами, конденсируется — который входит в него, пока он не передаст от своего собственного тепла столько цилиндру, чтобы поднять его до своей собственной температуры, когда он больше не будет конденсироваться, и только тогда он начинает проявлять свою упругую силу для создания движения. Это была великая цель, достигнутая Джеймсом Уаттом, когда после различных экспериментов он полностью отказался от идеи конденсации пара в его собственном или рабочем цилиндре и затем использовал отдельный сосуд, который теперь называется конденсатором.

Вес пара примерно в 1800 раз меньше веса воды. Здесь я, пожалуй, могу также упомянуть, что вода закипает при 100 градусах по Фаренгейту в вакууме, тогда как в атмосфере для кипения требуется 212 градусов. Есть также вещь, возможно, стоящая того, чтобы ее знали все, кто хочет получить максимум бульона из костей и т. д., что если их варить в закрытом сосуде, то есть под давлением пара, будет получено очень большое увеличение количества бульона, потому что тепло увеличивается. Кубический дюйм воды, испаренный при обычном атмосферном давлении, превратится в кубический фут пара; а кубический дюйм воды, испаренный, как указано выше, дает механическую силу, равную поднятию около тонны на фут.

Следующим великим улучшением Уатта, в дополнение к конденсатору, является воздушный насос, использование и абсолютную необходимость которого вы поймете, когда я объясню его действие. Уатт впервые использовал его для своего атмосферного двигателя. Поршень этого двигателя удерживался плотно потоком масла и воды сверху, что имело тенденцию сделать всю машину громоздкой и плохо работающей. Холодная атмосфера, когда поршень опускался, конечно, следовала за ним и охлаждала цилиндр. При повторном подъеме поршня часть пара, конечно, конденсировалась и вызывала потери. Если бы машинное отделение можно было поддерживать при температуре кипящей воды, этого бы не произошло, но машиниста, который мог бы жить в этой жаре, также нужно было бы изобрести, и поэтому от этого пришлось отказаться. Следующим и самым важным шагом Уатта был тот, который подводит нас к разговору о паровом двигателе в том виде, в каком он есть в наши дни. Этот важный шаг заключался в идее заставить пар тянуть поршень вниз, а также помогать гнать его вверх; в первых двигателях он поднимался балансиром, а пар использовался только для создания вакуума, чтобы позволить воздуху гнать его вниз. Все до этого было лишь шагами вперед, как у детей, которые должны ходить, прежде чем смогут бегать; так было и с паровым двигателем. Это была тяжелая работа в течение многих лет, и нельзя сказать, что вершина холма была достигнута, пока Уатт не разработал эту грандиозную идею. Первый двигатель можно было назвать только атмосферным; теперь ему суждено было стать в действительности паровым двигателем. Времени не хватило бы, если бы я попытался вдаваться в какие-либо детали всех экспериментов, через которые Уатт прошел, чтобы довести свои идеи до совершенства — достаточно сказать, что он это сделал; и я надеюсь, что вы сможете, благодаря описанию, которое я постараюсь дать, понять, насколько хорошо был приложен его труд и насколько прекрасным оказался результат на благо мира в целом. В 1773 году Уатт переехал в Сохо, недалеко от Бирмингема, где ему была выделена часть завода для установки оборудования, необходимого для реализации его изобретений в грандиозном масштабе.

Теперь мы должны перейти к некоторым полезным аспектам двигателя, все, что я упоминал ранее, просто касалось изобретателей и тех, кто его совершенствовал; но, доведя его до этого момента, я теперь, думаю, могу двигаться дальше. Первым использованием парового двигателя было просто поднятие воды из шахт, и долгое время считалось, что его нельзя использовать ни для чего другого; настолько, что одно время его использовали для подъема воды, чтобы вращать колеса и таким образом создавать движение. Одним из его первых применений после того, как он стал действительно полезной машиной, было приведение в движение кораблей, хотя много утомительных часов было потрачено на то, чтобы довести его до этой точки. На Клайде есть очень красивый памятник, посвященный г-ну Беллу, который, я полагаю, был первым человеком, успешно внедрившим пароходы для работы на его водах. Первым, кто использовал пар для кораблей, был г-н Джеймс Тейлор совместно с г-ном Миллером из Далсвинтона. Опасность брандера настолько овладела умами людей, что с большим трудом и усилиями их убедили рискнуть выйти на поверхность вод на таких опасных и немореходных судах. Но приходите на мост Глазго в любой день, и вы увидите, как время преодолело страх и предрассудки, ибо наш океан покрыт пароходами всех размеров. Не так много лет назад говорили, что пароходы никогда не смогут достичь Америки; это уступило место доказательствам, и даже Австралия была достигнута с помощью пара. Я знаю строящийся пароход, который мог бы перевезти все население этого места и не быть полным; она 680 футов или 226 ярдов в длину, и большое судно висело бы как лодка рядом с ней.

Первая попытка придать движение кораблям с помощью пара, конечно, была только в одном направлении — с помощью храповика на конце балансира, в один момент двигая, а в следующий стоя на месте. Это было из-за того, что двигатель был в силе только половину хода; но с внедрением двигателя двойного действия и пара, действующего в обе стороны, он стал наконец устойчивым двигателем (без помощи двух или трех цилиндров, как в первых двигателях, один подхватывал другой, когда мощность отдавалась), с помощью храповика на конце балансира или цепи. Это воздействовало на вал, который приводил в движение гребные колеса. Именно Уатту мы обязаны кривошипом и прямым действием, чтобы придать круговое движение колесам.

Мы находим в 1752 году, что г-н Чемпион из Бристоля применил атмосферный двигатель для подъема воды, чтобы вращать ряд колес для работы механизмов на латунном заводе, другими словами, литейном производстве. Также в Коулбрукдейле паровые двигатели использовались для подъема воды, которая прошла через колесо, чтобы сэкономить воду. Все эти планы, однако, теперь прошли, как вода через колесо, и теперь у нас есть двигатель как главный двигатель — двойное действие пара на поршень, это воздействует на балансир, а балансир на кривошип, который с помощью маховика на наземных или стационарных двигателях придает равномерное движение машине. Все это теперь позволило нам применять двигатель как нашу великую движущую силу. Одним из важных моментов в двигателе является регулятор, и первые способы переключения пара с верха на низ цилиндра были громоздкими, пока не было придумано эксцентриковое колесо.

Котлы также требуют внимания — они были поначалу грубыми и сейчас были бы бесполезны. Они не были снабжены клапанами, водомерными кранами или какой-либо другой защитой, все из которых сейчас настолько хорошо понятны, что только небрежность может вызвать взрыв. Одной из величайших причин опасности является допущение слишком малого количества воды в котле и, таким образом, доведение его до красного каления, когда, если вы впустите воду, образуется такой объем пара, что ни один клапан не выпустит его достаточно быстро. Силовые или питательные насосы также требуются для поддержания воды в котле на надлежащем уровне, который определяется водомерными кранами. Ртутные манометры для низкого давления действуют в соответствии с давлением атмосферы; котлы высокого давления, конечно, требуют другой конструкции, так как пар имеет большее давление, чем воздух.

Дойдя до этого момента в своей теме, я думаю, прежде чем закончить, я должен уделить немного времени тому, чтобы показать первые шаги локомотива; тем более, что я говорю с теми, кто так широко вовлечен в повседневную работу этой теперь прекрасно совершенной машины. Различные и поначалу безуспешные эксперименты проводились, чтобы создать механизм или передвижной двигатель, как его называли поначалу. Патент был взят г-ном Тревитиком на локомотив для движения по обычным дорогам, и в определенной степени он работал. Рассказывают забавный анекдот о нем. Подъезжая к шлагбауму, смотритель, почти напуганный до смерти, широко открыл ворота для монстра, как он думал, и на вопрос, сколько платить, сказал: «На-на-на-на!» «Сколько мы должны заплатить?» — спросили снова. «Ни-ни-ничего платить, мой дорогой мистер Дьявол; езжайте как можно быстрее!» Это, одна из первых паровых карет, благополучно добралась до Лондона и была выставлена на площади, где сейчас стоит большая станция Лондонской и Северо-Западной железной дороги. Сэр Хамфри Дэви проявил к нему большой интерес и в письме к другу сказал: «Я надеюсь скоро увидеть английские дороги пристанищем драконов капитана Тревитика». Плохое состояние дорог, однако, помешало его широкому распространению.

Тревитик в 1804 году сконструировал локомотив для железной дороги Мертир-Тидвил в Южном Уэльсе, которому удалось тянуть десять тонн со скоростью пять миль в час. Котел был из чугуна, с одноцилиндровым двигателем, цилиндрической передачей и маховиком с одной стороны. Он направлял отработанный пар в дымовую трубу и этим способом был очень близок к открытию дутьевой трубы, впоследствии великого и важного открытия Джорджа Стефенсона. Прыгающее движение на плохих дорогах, однако, постоянно приводило к тому, что он сходил с рельсов, и от него отказались как от практической неудачи, отправив работать на большой насос в шахте. Тревитик удовлетворился несколькими экспериментами, а затем бросил это ради того, что считал более прибыльными спекуляциями, и никаких дальнейших успехов в локомотивах не было сделано в течение нескольких лет. Воображаемая трудность, по-видимому, была среди препятствий на пути его прогресса. Это было предположение, что если нужно тянуть тяжелый груз, сцепления или захвата колес будет недостаточно, но что они будут вращаться и оставят двигатели неподвижными, поэтому Тревитик сделал свои колеса с зубьями, что, конечно, имело тенденцию вызывать сильные толчки, а также было разрушительным для чугунных рельсов.

Г-н Бленкинсоп из Лидса запатентовал в 1811 году локомотив с реечным или зубчатым рельсом. Он опирался на четыре колеса, но они не приводили двигатель в движение; его два цилиндра были соединены с одним колесом сзади, которое было зубчатым и работало в зубчатом рельсе, и таким образом двигало локомотив. Он начал курсировать по угольной железной дороге Миддлтон в Лидс, три с четвертью мили, 12 августа 1812 года и оставался большой диковинкой для приезжих в течение нескольких лет. В 1816 году Великий князь Николай из России видел этот двигатель, работающий с большим интересом и выражениями немалого восхищения. Двигатель тогда брал тридцать угольных вагонов со скоростью три с четвертью мили в час.

Далее мы переходим к братьям Чепмен из Ньюкасла, которые в 1812 году пытались преодолеть предполагаемую нехватку сцепления с помощью цепи, закрепленной на концах линии и намотанной на желобчатый барабан, приводимый в движение двигателем. Его испытывали на железной дороге Хитон недалеко от Ньюкасла, но он оказался настолько неуклюжим, что вскоре от него отказались. Следующим было замечательное приспособление — механический путешественник на ногах. Он никогда не выходил за рамки экспериментального состояния и, к сожалению, взорвался, убив нескольких человек. Все эти планы показывают, какой живой интерес тогда проявлялся к попыткам создать хороший рабочий локомотив. Г-н Блэкетт, однако, упорно стремился усовершенствовать систему железных дорог и работать на локомотивах. Вагонная дорога Уайлам, одна из старейших на Севере, была сделана из деревянных рельсов до 1807 года и вела к месту отгрузки угля на реке Тайн. Каждый вагон-чалдрон изначально тянула лошадь с человеком, который делал только две поездки в один день и три на следующий, при этом человеку платили семь пенсов за каждую поездку. Эта примитивная железная дорога проходила мимо коттеджа, где родился Джордж Стефенсон, и, следовательно, была одним из первых зрелищ, которые увидели его младенческие глаза; и мало кто из его родителей думал, что их ребенок был предназначен сделать в свое время для развития железных дорог. Г-н Блэкетт убрал дерево и проложил железную плиточную дорогу в 1808 году, а в 1812 году заказал двигатель по принципу Тревитика. Это был очень неуклюжий двигатель, имел только один цилиндр диаметром шесть дюймов с маховиком; котел был чугунным и описывался человеком, который отвечал за него, как имеющий кучу насосов, зубчатых колес и пробок. Он был помещен на деревянную раму с четырьмя колесами и имел бочку с водой на другой повозке, чтобы служить тендером. Его наконец поставили на дорогу, но он не сдвинулся ни на дюйм, и его водитель говорит: «Она разлетелась на куски, и это было величайшее чудо, что мы все не взлетели на воздух». Г-н Блэкетт проявил упорство и получил другой двигатель, который выполнял свою работу гораздо лучше, хотя часто ломался, пока в конце концов рабочие не объявили его настоящей чумой. Хорошую историю рассказывают об этом двигателе путешественники, которые, не зная о его существовании, сказали после встречи с ньюкаслским монстром, работающим своим огромным поршнем, как огромной рукой, вверх и вниз, и выбрасывающим дым и огонь, что они только что «встретили ужасного дьявола на дороге Хай-стрит».

Теперь мы переходим к Джорджу Стефенсону, который сделал для локомотива то, что Уатт сделал для наших других паровых двигателей. Его первый двигатель имел два вертикальных цилиндра диаметром восемь дюймов и ходом два фута, работающих через крейцкопфы; мощность передавалась через зубчатые колеса; у него не было пружин, следовательно, он очень сильно трясся на тогдашних плохих железных дорогах; колеса были все гладкими, так как Стефенсон был уверен, что сцепления будет достаточно. Он начал работу 25 июля 1814 года, поднялся по уклону один к 450 и взял восемь вагонов с 30 тоннами со скоростью четыре мили в час. Это был, безусловно, самый успешный двигатель, который был сделан до сих пор. Следующим и самым ценным улучшением Стефенсона была дутьевая труба — с ее помощью медленное горение огня было сразу преодолено, и пар получен в любом количестве. Эта труба была результатом тщательного наблюдения и больших размышлений. Его следующий двигатель имел горизонтальные шатуны и был типом нынешней совершенной машины. Этот поистине великий человек не остановился на достигнутом, но времени не хватило бы, как и вашего терпения, если бы я продолжил дальше. Достаточно сказать, что он впоследствии основал завод в Ньюкасле, и время показало результат и пользу, которую он принес всему миру в целом. Незадолго до открытия Ливерпульско-Манчестерской железной дороги над Стефенсоном смеялись, потому что он сказал, что думает, что может ехать тридцать миль в час, и его призывали перед Палатой общин не говорить этого, так как его могли посчитать сумасшедшим. Это я знаю от человека, который знал обстоятельства. Тем не менее, на испытаниях, я полагаю, «Ракета» действительно шла со скоростью тридцать миль в час, к немалому изумлению мира, и особенно неверующих в пар как наземный агент. Условием было то, что поезда должны перевозиться со скоростью двенадцать миль в час.

В наших нынешних совершенных двигателях кокс или топливо, потребляемое на милю, составляет около 18 фунтов с поездом весом 100 тонн брутто, перевозящим 250 пассажиров. Вагон первого класса весит 6 тонн 10 центнеров; второго класса — 5 тонн 10 центнеров, каждый с пассажирами; вагон «Пуллман» весит около 30 тонн. Наши пароходы потребляют 5 фунтов угля на лошадиную силу в час. И последнее, но не менее важное: одним из величайших улучшений, которые у нас были в паровом движении, является винт. Опять же, я могу также назвать большое преимущество, полученное от пара нашими фермерами при обмолоте зерна. Двигатели, в основном используемые в фермерских работах, — это то, что называется высокого давления, или того же класса, что и локомотив. Большая экономия в стоимости в первую очередь, простота и легкость действия во вторую, и небольшое количество воды, необходимое для поддержания их в действии, — все это причины, по которым их следует предпочесть. Опасность в одном, то есть высокого давления, по сравнению с конденсатором, очень мала, и все, что требуется, — это обычная осторожность, чтобы предотвратить несчастные случаи. Пар, будучи устойчивой силой, гораздо предпочтительнее воды, так как благодаря его постоянному и равномерному действию износ механизмов значительно уменьшается, и, конечно, достигается пропорциональная экономия на содержании мельницы или любого другого оборудования.

Теперь, когда я, насколько это позволяет одна лекция, довел паровой двигатель от 120 г. до н. э. до настоящего времени, мне остается только сказать, что это показывает, как активно уму человека было позволено работать, чтобы довести его до совершенства под руководством всеведущего Провидения, «которое знает наши нужды прежде, чем мы просим, и наше невежество в просьбах». Путешественник по железной дороге видит лишь малую часть огромного и сложного характера работ, по которым его везут с такой легкостью и комфортом. Время — его главная цель. Ни одна эпоха в мире не преодолевала таких трудностей, с которыми приходилось иметь дело нашим инженерам, и результат теперь перед глазами каждого думающего путешественника. Наши инженеры поначалу были самоучками, и многие самоучки имели повод радоваться времени, которое они потратили на свое образование. Из этих людей у нас есть примеры в лице Бриндли, который был сначала рабочим, а затем мельничным мастером; Телфорд был каменщиком; Ренни — сыном фермера, отданным в ученики к мельничному мастеру; а Джордж Стефенсон был тормозчиком на угольной шахте. Упорство в сочетании с гениальностью и решимость преодолеть сделали их великими людьми, которыми они были. То, что вы можете так же упорствовать и стремиться, — искреннее желание того, кто сегодня вечером имел огромное удовольствие прочитать вам эту лекцию и кто чувствует себя очень обязанным вам за то очень терпеливое слушание, которое вы ему оказали.

О ПРИТЯЖЕНИИ

Гравитация. Притяжение, которое можно проиллюстрировать воздействием магнита на кусок железа, в общем виде можно рассматривать как влияние, которое два тела, скажем, оказывают друг на друга, под действием которого они, даже находясь на расстоянии, стремятся двигаться навстречу друг другу, пока не придут в соприкосновение. Сила, благодаря которой тело обладает весом и, будучи свободным, падает на землю, имеет именно такую природу; и она называется от латинского gravis — «тяжелый» — силой земного тяготения, поскольку она вызывает вес и поскольку, хотя она в малой степени исходит от падающего тела, в основном она проявляется со стороны самой Земли. Именно под действием гравитации колеблется маятник: именно под этим невидимым влиянием он начинает раскачиваться попеременно вниз и вверх, как только его отклоняют в сторону; и только потому, что его удерживает стержень, шар или груз продолжает описывать дугу окружности, а не падает прямо на землю.

Все материальные субстанции, как бы малы, легки, плавучи и эфирны они ни казались, подвержены этой силе: мельчайшая пылинка в солнечном луче и самый летучий пар, наравне с тяжелейшим металлом и огромнейшей глыбой, частицы тел так же, как и сами тела. Подъем воздушного шара в воздухе может показаться исключением из этого закона; но это не так; ибо шар поднимается не потому, что на частицы газа, которым он наполнен, не действует земное притяжение, а потому, что внешний воздух, будучи тяжелее внутреннего при равном объеме, давит под шаром и выталкивает его вверх, пока тот не достигнет слоя атмосферы, где из-за меньшего давления внешний воздух весит не больше внутреннего — факт, который скорее доказывает, чем опровергает всеобщность действия гравитации; поскольку больший вес воздуха в нижних слоях атмосферы обусловлен давлением воздуха в вышележащих слоях, а шар перестает подниматься, потому что достиг точки, где внешний воздух имеет тот же вес, что и внутренний, и вес в обоих случаях вызван притяжением Земли.

И сила притяжения не только универсальна, она одинакова для каждой частицы; ибо, хотя это может показаться противоречащим тому факту, что некоторые тела падают на землю быстрее других, этот факт полностью объясняется большим сопротивлением, которое воздух оказывает падению более легких тел по сравнению с падением более тяжелых. Частицы тел и все тела стремятся падать с одинаковой скоростью, и, по сути, все они так и делают; ибо, хотя по указанной выше причине перышко будет дольше достигать земли, чем унция свинца, унция свинца упадет так же быстро, как и центнер. И то, что именно сопротивление воздуха, а не какое-либо уменьшение силы притяжения заставляет перышко отставать, можно доказать экспериментально; ибо если позволить перышку и монете упасть одновременно с вершины откачанного баллона воздушного насоса, будет видно, что они опускаются с одинаковой скоростью и достигают дна в один и тот же момент; факт, который можно продемонстрировать проще, поместив монету и перышко отдельно друг от друга в бумажный конус и позволив конусу упасть вершиной вниз, чтобы преодолеть сопротивление воздуха; или подвесив кусочек сусального золота в бутылке и позволив бутылке упасть — конечно, не долетая до земли, — в этом случае будет видно, что находящийся внутри листок двигался так же быстро и на такое же расстояние, как и бутылка.

Следует особо отметить, что притяжение — это не односторонняя связь; оно взаимно; в то время как большее тело притягивает меньшее, меньшее также притягивает и перемещает большее пропорционально; и что, действительно, каждое тело и каждая частица притягивает всякую другую, как далекую, так и близкую, до самого края вселенной материи. Под его действием Луна сохраняет свое положение по отношению к Земле, планеты — по отношению к Солнцу, а Солнечная система — по отношению к звездной. Что касается Луны, то она сохраняет свою орбиту и вращается вокруг Земли под действием двух сил: одна сродни той, с которой ядро выбрасывается из жерла пушки, а другая — притяжение Земли, которое своим постоянным и равномерным действием изгибает ее в остальном прямолинейную траекторию в круговую, что мы могли бы показать, если бы смогли спроецировать шар с такой силой, чтобы она точно уравновешивала силу гравитации, так что он ни в одной точке своего пути не приближался бы к Земле больше, чем в начале.

То, что рассматриваемая нами сила пронизывает Солнечную систему, доказуемо, ибо именно на предположении о ней и законах, которым она, как известно, подчиняется, основаны все астрономические расчеты — а они никогда не ошибаются; и именно замечая возмущения в в остальном регулярных движениях определенных планет, астрономы не раз приходили к выводу и открывали присутствие какого-либо доселе неизвестного тела поблизости. Именно так в 1846 году была открыта планета Нептун. В движениях Урана наблюдались определенные нерегулярности, которые нельзя было объяснить влиянием каких-либо других тел, известных как находящиеся рядом с ним; и эти нерегулярности, будучи тщательно изученными, постепенно привели не одного астронома сначала к определению местоположения, а затем и к визуальному обнаружению возмущающей планеты.

Несмотря на то, что мы сказали об универсальности этой силы и о том, как она влияет на все формы материи, все еще может показаться, что воздух является исключением. Но это не так; воздух также обладает гравитацией. Тот факт, что он обладает гравитацией, доказывается различными способами. Во-первых, если бы это было не так, он не сопровождал бы Землю в ее движениях вокруг Солнца; Земля пронеслась бы в космос, оставив его позади. Во-вторых, если мы поместим бутылку, из которой откачан воздух, на весы и точно уравновесим ее противовесом, а затем откроем ее и впустим воздух, она сразу покажет, что воздух имеет вес или обладает гравитацией, немедленно опустившись. В-третьих, если мы натянем кусок индийской резины на горлышко сосуда и начнем откачивать из него воздух, мы увидим, как резина прогибается внутрь под давлением внешнего воздуха, заполняя пространство, оставшееся свободным после удаления внутреннего воздуха. Тот факт, что воздух обладает гравитацией, мы уже приняли как должное при объяснении подъема воздушного шара; и приведенных доказательств достаточно, чтобы показать, что предполагаемая причина является реальной. Более легкий газ поднимается, а более тяжелый опускается согласно закону гравитации.

Гравитация и сцепление. В отличие от притяжения агрегации, или сцепления, которое действует только между частицами, разделенными друг от друга незаметными промежутками, гравитация проявляется на расстояниях, которые превосходят воображение, но она уменьшается в силе по мере увеличения расстояния. Закон, согласно которому это происходит, выражается так: ее интенсивность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния; то есть на двойном исходном расстоянии она составляет 1/4; на тройном — 1/9; на четверном — 1/16, ибо 4, 9, 16 — это квадраты соответственно 2, 3 и 4. Возьмем пример: шар, который весит 144 фунта на поверхности Земли, будет весить 1/4 от этого, или 36 фунтов, когда он находится в два раза дальше от центра, чем на поверхности; и 1/9, или 16 фунтов, когда он в три раза дальше; и 1/16, или 9 фунтов, когда он в четыре раза дальше. Притяжение сцепления, с другой стороны, как мы говорим, действует только тогда, когда частицы кажутся почти соприкасающимися, и оно полностью прекращается, как только механическими или иными средствами связь нарушается вследствие того, что частицы принудительно сближаются или разрываются слишком далеко друг от друга.

Одно из отличий между притяжением гравитации и притяжением сцепления заключается в том, что, тогда как первое является равномерным, второе — переменным; то есть при гравитации притяжение любой частицы к любой другой одинаково, но при сцеплении одни наборы частиц притягиваются друг к другу сильнее, чем другие. Например, частица железа и частица пробки гравитируют одинаково, но частицы железа и частицы пробки между собой сцепляются неодинаково. И именно потому, что первые сцепляются сильнее, чем вторые, кусок железа кажется тверже и весит больше, чем кусок пробки.

Более того, на притяжение гравитации не влияет изменение состояния тел, в то время как на сцепление — влияет. Для гравитации не имеет значения, холоден ли кусок металла как лед или нагрет семикратно. Не так с силой сцепления; отнимите тепло, и частицы при сцеплении притянутся ближе; добавьте его, и промежутки станут шире, а притяжение слабее. Так, например, вы можете подвесить груз на куске медной проволоки, и проволока не порвется. Но приложите тепло к проволоке, и ее сцепление ослабнет; сила гравитации пересилит его, разорвет проволоку и заставит груз упасть.

Сцепление. То, что действие притяжения сцепления зависит от близости частиц в сцепляющемся теле, можно показать на примере. Возьмите свинцовый шар, разделите его на две полусферы, отшлифуйте поверхности среза, затем прижмите их друг к другу, и вы обнаружите, что требуется некоторое усилие, чтобы разделить их; тем самым доказывая зависимость сцепления от близости, хотя эффект в данном случае может быть в некоторой степени обусловлен давлением атмосферы, а также силой сцепления.

Тепло является основным агентом в создании сцепления, а также в ослаблении его энергии; ибо с его помощью можно сварить как самые твердые, так и самые мягкие вещества в одно целое, и два куска железа вместе, не меньше, чем два куска воска. Действительно, с помощью тепла можно соединить две достаточно навощенные пробки друг с другом, так что можно будет с помощью одной вытащить другую из бутылки: такова в данном случае сила сцепления, вызванная теплом.

Сила сцепления существует между частицами жидкостей так же, как и твердых тел, с той лишь разницей, что в твердых телах частицы относительно неподвижны, в то время как в жидкостях они свободно перемещаются друг относительно друга, если только они не притягиваются к поверхности твердого тела — факт, с которым мы знакомы, когда опускаем палец в сосуд с водой. Когезионная сила жидкостей преодолевается теплом так же, как и твердых тел, только в гораздо большей степени, ибо под его воздействием они принимают новую форму, приобретают новые свойства и значительно расширяются в объеме. Они переходят в форму пара, занимают в тысячу раз большую площадь и обладают эластичностью сжимаемости и расширяемости, которых они были лишены ранее.

Существует прекрасное явление, которое сопровождает расширение эфира под влиянием тепла. Помещенный в колбу, к которой подводится тепло, эфир перейдет в пар; и по мере увеличения тепла пар будет постепенно разгораться в прекрасное пламя. Расширяемость воздуха, который является паром в постоянной форме, можно показать экспериментально. Если мы свяжем пустой или сдутый мочевой пузырь и поместим его в сосуд над воздушным насосом, мы сможем увидеть, как по мере того, как мы откачиваем воздух из сосуда и тем самым уменьшаем его давление, пузырь постепенно расширяется и раздувается, как при надувании.

Когезионная сила воды прекрасно иллюстрируется. Возьмите небольшую бочку или ведро, сконструированное так, чтобы сверху была установлена марля; погрузите его точно так, чтобы вода образовала пленку между ячейками, а затем откройте кран внизу: вода не потечет, пока ячейки сверху не будут разрушены дуновением на их поверхность. Адгезия частиц в мыльном пузыре — это еще одна иллюстрация, не менее красивая, а также более знакомая; ибо мыло, которое можно было бы принять за причину явления, служит лишь для предотвращения проникновения пыли между частицами, но отнюдь не для усиления их силы притяжения.

Существуют некоторые жидкости, адгезивность частиц которых настолько совершенна, что преграждает доступ воздуха, когда мы наливаем их на поверхность других жидкостей; и на континенте нередко защищают вина от воздействия атмосферы, вместо того чтобы закупоривать бутылку, просто вливая несколько капель масла, которое, будучи легче вина, плавает на поверхности. Это параллельно примеру с бочкой с марлевым верхом, упомянутому выше: если мы неплотно заткнем бутылку, полную жидкости, куском хлопковой ваты и перевернем ее, частицы, соприкасающиеся с ватой, сцепятся так тесно, что жидкость не сможет вытечь. Адгезивность частиц воды к твердой поверхности можно продемонстрировать, позволив одной из чашек весов плавать в воде, а другую оставив свободной; чашка, находящаяся в контакте с водой, откажется подниматься после того, как мы положим даже значительный груз в другую, подвешенную в воздухе.

Сила сцепления более строга в одних телах, чем в других. В некоторых случаях тело разрушится, если его потревожить хоть немного; в других частицы допускают определенное смещение, и если пределы не нарушены, они возвращаются в исходное положение, когда сжимающая или растягивающая причина устранена. Эта восстановительная способность в силе сцепления называется эластичностью, и она существует в немалой степени в стекле. Промежутки между частицами могут, в определенных пределах, быть либо уменьшены сжатием, либо увеличены растяжением, и частицы сохраняют свою способность восстанавливать и поддерживать отношения, в которых они находились до того, как были потревожены. Именно сила сцепления или агрегации сопротивляется любому нарушению среди частиц и восстанавливает порядок среди них, как только произошло нарушение. И природа не только сопротивляется напрямую любому чрезмерному вмешательству в силу сцепления, но и даже легкое воздействие на нее часто имеет определенный ухудшающий эффект на физические свойства тел. Колокол, например, теряет свой тон при нагревании, потому что таким образом его частицы приходят в беспорядок; хотя он восстанавливает свою тональную силу по мере остывания и по мере того, как частицы возвращаются на свои места.

В органических телах, как во время роста, так и во время распада, частицы находятся в более или менее текучем состоянии; но в перьях после их формирования притяжение агрегации остается постоянным, и с помощью него их частицы продолжают оставаться на своих местах не только при жизни птицы, но и долгое время после. Более того, вы можете даже смять их и выбросить как бесполезные, и все же, если вы подвергнете их воздействию пара, они не только восстановят свою форму, но и могут стать такими же красивыми, как прежде.

Химическое сродство. Притяжение частиц тел разных видов друг к другу часто поразительно и любопытно; как, например, частиц соли к частицам воды. Соль притягивает воду, а вода — соль, пока, наконец, если воды достаточно, вся соль не будет притянута частица за частицей из самой себя, поглощена и соединена с водой. Соль больше не видна глазу, и говорят, что она растворена или находится в растворе; но это изменение формы обусловлено ее сродством к воде и возникающим притяжением одного к другому. Те же явления наблюдаются, и они обусловлены той же причиной, в других растворах; например, когда мы завариваем чай или подслащиваем его сахаром. Притяжение воды, или, скорее, одного из ее элементов, к другим веществам иногда проявляется в бурных формах. Когда кусок калия, например, бросают в сосуд с водой, его притяжение к воде таково, и воды к нему, что он мгновенно загорается, и они оба пылают, частица яростно захватывает частицу, пока элементы воды не соединятся часть за частью с металлом. Именно взаимно притягивающая сила вызывает тепло и пламя, которые сопровождают соединение; и эта сила наиболее яростно активна при соединении разнородных веществ. Соединения более спокойного рода, хотя и не менее полные, происходят даже между твердыми телами при контакте. Например, сульфат натрия и сульфат аммония, если их поместить рядом, расплываются и в жидкой форме объединяются в новое соединение. Серная кислота при смешивании с водой выделяет большое количество тепла; и это обусловлено ее притяжением к воде. Иногда две жидкости соединяются вместе и при этом переходят из жидкого в твердое состояние; как, например, серная кислота и хлорид кальция. Притяжение такого рода называется химическим: оно действует между разнородными частицами и приводит к соединениям с новыми свойствами. Оно действует не только между твердым и твердым, твердым и жидким, и жидким и жидким, но и между ними и газами, и газами друг с другом; и они, как и те, соединяются в новые вещества и проявляют при этом немалое бурное волнение. Так, фосфор загорается в атмосфере при температуре 140 градусов, и он продолжает быстро соединяться с кислородом, горя ослепительно белым светом и образуя фосфорную кислоту. Действительно, большинство металлов имеют сродство к кислороду в воздухе и окисляются в нем с большей или меньшей легкостью; и металл как таковой имеет большую ценность, чем другой, в зависимости от того, насколько меньше у него сродства к этому элементу и насколько он менее подвержен окислению или ржавлению в нем. Это одна из причин, среди прочих, почему золото является самым драгоценным металлом и условным представителем наивысшей ценности в вещах.

Существуют некоторые металлы, такие как свинец, например, которые легко окисляются, но этот процесс останавливается на поверхности, контактирующей с воздухом, и таким образом образует покрытие, которое предотвращает дальнейшее окисление металла; так что здесь, как и во многом другом, сила связана со слабостью.

Электричество. Это, в самом элементарном представлении, более или менее притягивающая или отталкивающая сила, скрытая в телах, которая способна быть приведена в действие путем применения трения. Она возбуждается в стеклянной палочке при натирании ее шелком и в куске сургуча при натирании его фланелью, хотя эффект различен, когда мы применяем сначала одно, а затем другое к одному и тому же телу. Так, например, если мы поднесем возбужденный сургуч к бумажному кольцу или бузиновому шарику, подвешенному на шелковой нити к горизонтальной стеклянной палочке, он после контакта оттолкнет его; и если после этого мы поднесем к нему возбужденную стеклянную палочку, она притянет его; или если мы сначала поднесем возбужденную стеклянную палочку к бумажному кольцу или бузиновому шарику, она после контакта оттолкнет его; и если после этого мы поднесем к нему возбужденный сургуч, он притянет его. Причина в том, что когда мы однажды заряжаем тело контактом с любым видом, оно отталкивает этот вид и притягивает противоположный; если мы заряжаем его от стекла, т.е. витреозным электричеством, оно отказывается принимать больше и притягивается к сургучу; и если мы заряжаем его от сургуча, т.е. резинистым электричеством, оно отказывается принимать больше и притягивается к стеклянной палочке; только следует заметить, что пока тело не заряжено ни тем, ни другим, оно имеет равное притяжение к обоим. Из всего этого следует, что однородные электричества отталкиваются, а противоположные притягиваются друг к другу.

Два кусочка сусального золота, подвешенные на металлическом стержне, вставленном в верхнюю часть стеклянного колпака, наполненного совершенно чистым сухим воздухом, разойдутся, если мы потрем ногой о ковер и коснемся верхушки стержня одним из наших пальцев; ибо движение тела, как при ходьбе, всегда возбуждает электричество, и именно оно, проходя через палец, вызывает это явление; хотя малейшее ощущение влажности в стекле, мгновенно отведя электричество, сорвало бы эксперимент. Что происходит в этом случае: один вид электричества переходит с пальца на листочки, в то время как другой вид, чтобы освободить для него место, переходит с листочка на палец; и листочки расходятся, потому что они оба более или менее заряжены одним и тем же видом электричества, а однородные электричества отталкиваются друг от друга. Ленты, особенно из белого шелка, когда они хорошо выстираны, аналогично восприимчивы к электрическому возбуждению; и они ведут себя очень похоже на сусальное золото, когда их резко трут о кусок фланели. Гуттаперча — это еще одно вещество, которое при аналогичной обработке подвергается аналогичному воздействию.

Эта сила очень загадочна и по своей природе способна озадачить даже философски настроенного наблюдателя. Некоторые тела, такие как металлы, проводят ее и называются проводниками; некоторые другие, такие как стекло и фарфор, задерживают ее и называются изоляторами. Именно по этой причине провода телеграфа поддерживаются непроводником, ибо в противном случае электрический ток ушел бы в землю через первый же столб и никогда не достиг бы конечного пункта назначения. Поскольку стекло является изолятором, было обнаружено, что если стеклянную бутылку наполнить водой, а затем закупорить пробкой, через которую пропущен гвоздь так, чтобы его верх касался воды, она будет получать и удерживать заряд, пока ее держат в руке; и это наблюдение привело к изобретению, имеющему некоторое значение в последующих применениях электричества, известному по месту его создания как Лейденская банка. Это стеклянная банка, внутренняя часть которой покрыта станиолем, а внешняя — до горлышка, и в которую, чтобы касаться внутреннего покрытия, вставлен через пробку, закрывающую горлышко, латунный стержень с шариком на конце. С помощью этого, вследствие изоляции покрытий стеклом, электричество может в сухой атмосфере конденсироваться, накапливаться и сохраняться до востребования.

Ряд яиц, расположенных в контакте и в линию, дает повод для красивого эксперимента. Вследствие того, что скорлупа является непроводником, а внутренность — проводником, случается, что ток электричества, приложенный к первому из серии, будет переходить от одного к другому в последовательности трещащих искр, таким образом прокладывая себе путь через препятствующие стенки. Этот эффект электричества, прокладывающего себе путь через непроводящие препятствия, объясняет взрыв, который происходит, когда его ток вступает в контакт с количеством пороха; как это также объясняет фатальные последствия, которые возникают, когда на своем пути из атмосферы к земле он проносится сквозь любое сопротивляющееся органическое или неорганическое тело.

Магнетизм. В отличие от электричества, которое действует с ударом, а затем исчезает, магнетизм — это постоянная величина и постоянная в своем действии; и он обладает тем своеобразным свойством, что может передавать себя как постоянную силу телам, ранее ее не имевшим. Таким образом, поскольку существуют естественные магниты и искусственные, мы можем, проведя куском стали по магниту, превратить его в сильный магнит; хотя мы также можем, когда он имеет форму подковы, повернув его наполовину и затем потерев о магнит, забрать то, что он приобрел, и вернуть его в исходное состояние. Магнитное свойство очень легко передается (путем индукции, как это называется) мягкому железу, но когда железо удаляется от намагничивающего тела, оно расстается с этим свойством так же быстро, как приобрело его. Чтобы получить вещество, которое будет удерживать индуцированную силу, мы должны сделать другой выбор; и твердая сталь наиболее пригодна для превращения в постоянный магнит.

Свойства магнита лучше всего наблюдаются в намагниченной стали; и когда мы приступаем к проверке его магнитной силы, обнаруживается, что она наиболее активна на концах стержня, которые поэтому называются его полюсами, и едва ли, если вообще, в центре; что, хотя оба полюса притягивают определенные вещества и отталкивают другие, один всегда указывает почти на север, а другой почти на юг, когда стержень подвешен горизонтально; и что, когда мы ломаем стержень на две или любое количество частей, как бы малы они ни были, каждая часть формируется в полный магнит с активным свойством на полюсах, который при подвешивании сохраняет свое первоначальное направление; так что из двух частиц одна в этом случае всегда находится к северу от другой; более того, вероятно, что каждая из них имеет свой северный полюс и свой южный, столь же постоянные, как у самой Земли, которая тоже является большим магнитом.

Магнит действует через среды и на расстоянии, а также при контакте; и он обладает особым притяжением к железу, тем более когда проводящая среда твердая, например, стол; и поэтому, когда магнит подвешен горизонтально или уравновешен вблизи железа, его стремление указывать на север и юг серьезно нарушается. Нарушение стержня или стрелки в таком случае называется отклонением; и оно корректируется путем размещения куска мягкого железа или другого магнита в его окрестности так, чтобы нейтрализовать эффект и оставить указанный стержень или стрелку свободными для подчинения магнетизму Земли. Стрелка, следует заметить, не указывает точно на север и юг, и, будучи свободно уравновешенной на своем центре, она не лежит идеально горизонтально; в нашей широте она в настоящее время указывает на 20° к западу от севера, что называется ее склонением, а ее северный полюс наклоняется вниз под углом 68°, что называется ее наклонением.

Если держать стержень железа или кочергу в течение некоторого времени параллельно направлению стрелки, чтобы иметь то же склонение и то же наклонение, он постепенно приобретет и проявит магнитное свойство, и это вскоре станет фиксированным и мощным под воздействием последовательных вибрационных ударов. Существует красивый эксперимент, в котором стрелку при намагничивании можно заставить плавать на воде, когда она приспосабливается к магнитному меридиану и будет наклоняться на север и юг так же, как стрелка компаса.

Химическое действие электричества и магнетизма. Эти агенты обладают силами, которые удивительно развиваются в связи с химическим соединением. Так, если мы подвесим кусок железа в сосуд, содержащий газообразный кислород, и приложим к металлу электрический ток, он немедленно начнет быстро соединяться и образовывать оксид с кислородом, испуская в процессе интенсивное тепло и яркое пламя. Цинк также при аналогичном воздействии воспламенится в обычном воздухе и сгорит, хотя и с меньшей интенсивностью, пока он также под действием электрической силы не будет восстановлен до оксида. Предполагается, что многие другие химические соединения происходят из-за одновременного совместного развития электрических агентств, как в меди, воде и азотной кислоте, нитрате меди и т.д. Так же случается, что когда пластина железа некоторое время погружена в медный раствор, она в конце концов выходит покрытой слоем меди. И именно потому, что здесь работает электричество, серебряный таз будет покрыт медью, когда мы вольем в него медный раствор и в то же время поместим в него стержень из цинка так, чтобы он опирался на бок и дно, хотя никакого покрытия не образуется вовсе, когда нет стержня для возбуждения электрического тока. Те же явления появятся, если мы поместим серебряную монету в рассматриваемый раствор: монета выйдет незатронутой, если мы не возбудим сродство с помощью железного стержня. Именно под действием электрического тока один металл покрывается другим. Металл, скажем, медь, выдерживается в растворе покрывающего вещества и соединяется с помощью проводов с гальванической батареей, под действием которой металл в растворе соединяется с поверхностью погруженной в него пластины. Тепло также развивается под магнитным влиянием, и часто очень интенсивное. Так, если мы соединим полюса вольтовой батареи с помощью платиновой проволоки, тепло разовьется до такой степени, что платина почти мгновенно станет раскаленной и испустит яркий свет, причем вдоль проволоки значительной длины. Подобный эффект заметен, когда мы заменяем платину другими металлами, такими как серебро или железо. А электрический свет, который вспыхивает лучами солнечного блеска, является результатом помещения куска компактного древесного угля между разделенными, но противостоящими полюсами мощной гальванической батареи, причем свет развивается больше на одном полюсе, а тепло — больше на другом полюсе раскаленного вещества.

Подобные, хотя и гораздо более мягкие результаты проявятся при более простых, хотя и похожих приспособлениях. Камбала будет прыгать и дергаться беспокойно, если мы положим ее на кусок станиоля и поместим поверх нее тонкую пластину цинка, а затем соединим их изогнутым металлическим стержнем; что произойдет и с угрем, если мы подвергнем его воздействию слабого тока от батареи.

С помощью электрического или магнитного действия мы можем разделять химически соединенные тела, а также объединять их в химические соединения; как станет ясно, если мы поместим кусок промокательной бумаги на станиоль, а его — на шерсть; если мы затем разложим поверх них два кусочка индикаторной бумаги, лакмусовой и куркумовой, одна из которых является индикатором кислот, а другая — щелочей, и пропитаем обе глауберовой солью (которая сама по себе не является ни кислотой, ни щелочью, а комбинацией того и другого), и, наконец, соединим каждую с помощью куска цинка с полюсами батареи, индикаторные бумаги немедленно изменят цвет, как они делают это одна в присутствии просто кислоты, а другая — просто щелочи, но никогда в соединении, где они нейтрализованы; тем самым доказывая, что соединение в данном случае было разложено, а его элементы дезинтегрированы друг от друга.

Очень мощный магнит можно получить, намотав проволоку вокруг стержня из мягкого железа и прикрепив ее концы к полюсам гальванической батареи, при этом будет обнаружено, что его сила будет пропорциональна силе тока и количеству витков катушки. Это особенно верно, когда стержень согнут в форме подковы, а провода изолированы и намотаны вокруг его плеч. Сила, сообщаемая магниту такого рода, которая часто бывает огромной, является продуктом химического действия, происходящего в батарее, и, в некотором смысле, его мерой. Насколько она велика, мы можем судить, когда примем во внимание, что, будучи мимолетной сама по себе, она придала свойство, которое является одновременно мощным и постоянным, и всегда к нашим услугам.

Резюме. Итак, при обзоре всего мы находим, что все вещи наделены силой притяжения и что нет такой частицы, которая не была бы прямо или косвенно связана множеством способов с другими частицами вселенной. Существует, во-первых, универсальное притяжение гравитации, под действием которого каждая частица по фиксированному закону притягивается к каждой другой в пределах сферы существования. Существует, во-вторых, притяжение сцепления или агрегации, которое действует на коротких расстояниях и объединяет в остальном свободные атомы тел в связные массы. Существует, в-третьих, сила, с помощью которой элементы разных видов объединяются в соединения с новыми и полезными качествами, известная под названием химического сродства. И, наконец, связанные с действием сродства, помогающие ему и возникающие из него, существуют те странные отрицательные и положительные, притягивающие и отталкивающие полярные силы, которые проявляются в явлениях электричества и магнетизма, агенты такой мощи и универсальной пользы в современной цивилизации.

На постоянстве таких сил и их взаимной игре покоится вселенная и ее удивительная история. С крахом любой из них она перестала бы иметь опору в пространстве, и все ее элементы устремились бы в мгновенный хаос. Какая же, следовательно, должна быть Рука, которая удерживает их, и какая Мудрость, которая направляет их движения! Поистине, Тот, кто посылает их и велит им исполнять Его волю, больше любого из них — больше всех их вместе взятых. Насколько же незначительными должны мы казаться перед Тем, кто правит ими в широком масштабе, повелевая ими, в то время как мы можем править ими лишь в малом, подчиняясь им! И все же насколько благосклонным должны мы считать Того, кто и Сам владеет ими для нашего блага, и подчиняет их нашему разуму и контролю!

СНОСКИ:

[B] Эта статья о «Притяжении» является содержанием лекции, которую я составил на основе заметок, сделанных мной, когда я имел честь сопровождать принца Уэльского на курсе, прочитанном по той же теме покойным профессором Фарадеем. Профессор, увидев написанное мной резюме, тепло отозвался об исполнении и великодушно дал мне свое согласие использовать его любым образом, будь то для лекции или иначе, как мне покажется нужным. Именно на основании этого согласия я чувствую себя вправе напечатать его здесь.

МАСЛО ИЗ ЛЬНЯНОГО СЕМЕНИ.

Различные процессы уже долгое время используются для извлечения масел из различных видов орехов и семян, некоторые из наиболее интересных из которых заслуживают краткого упоминания и описания.

На Цейлоне, где в изобилии растут кокосовые орехи и масличные семена, средства, используемые туземцами в прошлом веке для извлечения масел, были самого примитивного характера. Несколько столбов были закреплены вертикально в земле, к ним прикреплены две горизонтальные перекладины, между которыми помещался мешок, содержащий мякоть семени или ореха. Затем к горизонтальным перекладинам применялся рычаг, который сближал их, создавая таким образом давление, которое, сжимая мешок, постепенно выдавливало масло из мякоти. Эта грубая машина была в то время одной из самых одобренных для этой цели.

Система пестика и ступки также была в употреблении, но поскольку процесс был неизбежно очень медленным, к этому методу прибегали редко. Улучшение этой системы было изобретено неким мистером Гербертом, чьим замыслом было построить мощную и эффективную машину, которая сочетала бы дешевизну и простоту. Она состояла из трех кусков дерева, а именно: вертикального куска, закрепленного в земле, от нижнего и верхнего концов которого выступали два других куска, верхний из которых был прикреплен к шарниру длинного горизонтального рычага, а нижний — к шарниру вертикального. Закрепленный вертикальный столб и горизонтальный рычаг образовывали пресс. Мешок с мякотью помещался между вертикальным и горизонтальным, давление получалось путем подвешивания негра или груза к рычагу.

В другом прессе того же или подобного типа мешки помещались в горизонтальную раму, а свободная деревянная балка прижимала их с помощью рычага.

Другой вид пресса имел кулачки и клинья; также существовала его модификация, предложенная мистером Холлом из Дартфорда, который применил давление посредством парового цилиндра. Кулачки расположены попеременно, так что один заполняется, пока другой находится под давлением. Этого краткого описания будет достаточно, чтобы дать представление о машинах, работающих за счет рычажного давления.

Поэтому мы переходим к более поздним изобретениям и усовершенствованиям.

Во-первых, голландский или штемпельный пресс, изобретенный в Голландии; во-вторых, винтовой; и, в-третьих, гидравлический:

(1.) Штемпельный пресс напоминает трепальную машину, в которой клинья забиваются между мешками, содержащими, разумеется, в измельченном состоянии семена, подлежащие прессованию.

(2.) Винтовой пресс имеет обычный винт с квадратной резьбой и действует так же, как пресс для приготовления сидра или сыра.

(3.) Гидравлический пресс. Здесь давление создается с помощью поршня, приводимого в движение силой воды, огромная мощь которой в значительной степени обусловлена ее почти полной несжимаемостью. Это, безусловно, самая совершенная форма пресса. Его мощность должна быть знакома всем, кто помнит подъем труб моста Британия и спуск на воду судна «Грейт Истерн».

Маслобойня по форме напоминает мукомольную мельницу. Операция начинается сверху, где семена проходят через плоский шнек или встряхиватель, а затем через пару вальцов, которые их измельчают. Эти вальцы имеют неодинаковый диаметр: один — 4 фута, другой — 1 фут; но оба они имеют одинаковую длину — 1 фут 4 дюйма и совершают пятьдесят шесть оборотов в минуту. Благодаря такому устройству семена измельчаются лучше и быстрее, чем когда, как это было раньше, вальцы имели одинаковый диаметр. Пара вальцов измельчает 4,5 тонны семян за одиннадцать часов — количество, достаточное для обеспечения работы двух комплектов гидравлических прессов.