Открытие было сделано вовремя. После вторжения Наполеона над Россией нависла смертельная опасность.
Приходилось надеяться на силу собственного оружия, а не на помощь союзников. Павлу Львовичу Шиллингу, инженеру-электрику и конструктору, было поручено организовать оборону Петербурга с моря — особенно там, где он не был защищен огнем кронштадтских батарей. Шиллинг должен был создать мины, которые могли бы взорвать в нужный момент, на расстоянии, десантные суда противника.
Мины не были новинкой в военной технике. Однако, не думайте, что они поначалу походили на мины первой или второй мировой войны, которые автоматически приближались к металлическому корпусу судна и взрывались от легкого соприкосновения с ним. Нет! Сто пятьдесят лет тому назад мина была всего-навсего герметически закупоренным, хорошо просмоленным бочонком с порохом, из которого был выведен конец фитиля. Мину надо было подвести к кораблю. Иногда, особенно в туман или при невнимательности караула на корабле, это можно было сделать на маленькой шлюпке. Но чаще всего мину толкал перед собой пловец, который осторожно, без единого всплеска, приближался к вражескому судну. Он должен был прикрепить мину к корпусу корабля, вынуть из непромокаемого мешочка кремень и кресало, зажечь фитиль. После этого храбрец, решившийся на такое дело, как можно скорее отплывал подальше от судна. Работа по установке мин была сложной, опасной и мало эффективной. Все это хорошо сознавал Шиллинг. Поэтому он решил создать мину, которую можно было бы взорвать на расстоянии нажатием кнопки, включавшей ток в электрическую цепь. Как только ток попадал из гальванического элемента в цепь, в корпусе мины в разряднике проскакивала искра. Она приводила в действие капсюль-детонатор, происходил взрыв и корабль противника взлетал на воздух…
Петербург получил новое надежное средство защиты. Все были довольны. Может быть рассказанная история выглядит слишком обыденной. О каком чуде может идти речь? Ведь в наши дни таким способом производят взрывы в любой каменоломне! Однако в опытах Шиллинга была впервые практически использована передача электрического тока на расстояние! Опыты Шиллинга открыли путь для дальнейшего использования электрического тока.
В середине XVIII века были произведены первые опыты с использованием электричества, полученного простейшими способами. Источником электрического тока служили куски янтаря или стекла, которые терли мехом или шерстяной тканью. Еще древние финикийцы, первые купцы, торговавшие янтарем в бассейне Средиземного моря, знали об этом способе получения электричества. Но только лейпцигский физик Винклер открыл в 1753 году способ передачи электрического тока по проводам. Именно это открытие позволило швейцарцу из Женевы — Лесажу сконструировать телеграф, состоявший из двадцати четырех проводов, изолированных жидким стеклом или смолой. Провод, другой конец которого подключался к источнику электрического тока, притягивал маленький шарик бузины, обозначавший определенную букву. В качестве источника тока использовалось уже не стекло и не лисий хвост, а электрическая машина.
С детских лет я мечтал о собственной электрической машине, такой же, какая стояла в школьном кабинете физики. Ручку этой машины позволяли крутить только лучшим ученикам! Мне пришлось ждать тридцать лет. Я построил такую машину для того, чтобы рассказать вам, как это делается. Ведь электрическая машина сыграла большую роль не только в создании проволочного, но и беспроволочного телеграфа. И к тому же это интереснейшая игрушка для каждого мальчишки.
Сначала я хотел сконструировать машину такую же, какая была у нас в школе, со стеклянным кругом, на котором наклеены полоски станиоля. Я нашел множество разных инструкций. В них подробно рассказывалось о том, как собрать такую машину. Во всех этих инструкциях говорилось, что сделать отверстия в стеклянном круге не сложно. Но испортив восьмое стекло и второй напильник, я отказался от этой затеи. Я сделал все по-другому.
Несколько необычная, но весьма эффективная домашняя электрическая машина.
Главная часть построенной мною машины — обыкновенная бутылка L из-под уксуса или из-под вина с вогнутым дном. Бутылку надо укрепить между двумя деревянными стоечками K1 и K2 так, чтобы она свободно вращалась. Через пробку бутылки пропущена ручка для вращения D (из толстой проволоки). Ко дну бутылки прикреплена дощечка, которую можно приклеить замазкой, дощечка упирается в винт. Снизу к бутылке прижата подушечка для трения. Это слегка выдолбленная дощечка P, на которую наклеен мех. Подушечка укреплена на двух столбиках из пластмассы или стекла, вставленных в трубки из материала-непроводника. На расстоянии примерно 3 миллиметров от верхнего края вращающейся бутылки укреплена согнутая медная проволока O, изолированная от боковой стойки стеклянным или пластмассовым стержнем S. На этой проволоке, заканчивающейся свинцовым шариком, висит лейденская банка, собирающая электрический заряд (на внешнем и внутреннем слоях обклеивающего ее станиоля). Лейденскую банку (т. е. обычную бутыль, лучше с широким горлом) следует обмазать слоем жидкого крахмального или ацетонового клея, затем обернуть слоем станиоля сантиметра на три ниже верхнего края. Внешний слой станиоля надо соединить проводом с меховой подушечкой — первым полюсом машины. Если горло банки достаточно широко, то ее следует обклеить описанным выше способом и изнутри. Если горлышко узкое, то внутреннюю станиолевую обклейку можно заменить бронзовым порошком. Его насыпают до уровня внешнего слоя станиоля. В порошок погружен провод (он может быть прикреплен и к внутреннему слою станиоля).
Этот провод соединен со вторым полюсом машины.
Итак, электрическая машина готова! Покрутим несколько раз ручкой и приблизим палец к свинцовому шарику или к проводу, спускающемуся в лейденскую банку. Ой! Щиплет так же, как электрическая машина в школе! А знаете ли вы, когда была написана инструкция, по которой мы сделали нашу машину? Более полувека тому назад…
Аппарат Лесажа, при помощи которого можно было передавать сигналы только на несколько метров, усовершенствовали Лемонд и Бекман. Их аппарат состоял из одного или двух проводов. Буквы обозначались различным количеством притяжений и отталкиваний шариков бузины или числом искр, перескакивавших между двумя полюсами лейденской банки.
Лемонд и Бекман создали весьма сложную телеграфную азбуку. Однако чем-то она уже напоминала азбуку Морзе, которая была изобретена несколькими десятилетиями позже.
Более широкие возможности открылись перед изобретателями телеграфа после создания гальванического элемента. Ученый, по имени которого был назван элемент — болонский профессор Луиджи Гальвани — сделал открытие нового источника электричества случайно. Говорят, что главная заслуга в этом принадлежит его гастрономическим прихотям.
Кроме макарон, поленты (кукурузной каши), сабайона (яичного пунша), горгонзолы (сыра) и других итальянских лакомств, Гальвани обожал любимое блюдо французских гурманов — лягушачьи лапки. Он так любил это блюдо, что всегда наблюдал за тем, как его готовит жена. В одну из таких минут он и обратил внимание на то, что от прикосновения ножа к обнаженному нерву мышцы лапки мертвой лягушки сокращаются. Гальвани вновь приблизил нож, и вновь лапка сократилась. Несколько легкомысленный и чрезвычайно самонадеянный профессор стал танцевать по кухне: «Жена! — сказал он, — Я сделал величайшее открытие всех времен! Я открыл источник жизни — животное электричество!»
Электрогальванические свойства были открыты профессором Гальвани, как выяснилось случайно.
Нам нет нужды писать о дальнейшей судьбе профессора. Все оставшиеся восемь лет жизни, вплоть до самой смерти в 1798 году, он пребывал в своем заблуждении и считал лягушачьи лапки лейденскими банками — источником электричества… Научное объяснение этому явлению дал профессор физики Павийского университета — Алессандро Вольта. В отличие от Гальвани он доверял не столько загадочным силам природы, сколько собственному уму и наблюдательности. Именно он обратил внимание на интересную деталь в опыте Гальвани. Лягушачьи лапки шевелились только тогда, когда они лежали на луженой тарелке а нерва касался стальной нож. Короче говоря, причиной возникновения электричества было соединение двух разных металлов через лапку лягушки, а не сама бедная лягушка. Созданный на основе этих наблюдений прибор, бывший в течение многих десятилетий единственным источником электрической энергии, Вольта назвал, довольно неожиданно, — гальванической батареей.
Гальваническая батарея открывала новые возможности перед наукой. Как ни странно, первым это поняло австрийское правительство, никогда не отличавшееся особой любовью к изобретателям и новым открытиям. Но это имело свои причины. В 1809 году Австрия готовилась к новой войне против Наполеона. За последние тринадцать лет она уже трижды терпела поражение от наполеоновских войск. Однако император Франц и эрцгерцог Карл, главнокомандующий австрийской армией, возлагали большие надежды на новую обстановку, сложившуюся в Европе. В разных странах разгоралось пламя борьбы против наполеоновского гнета. Испанский народ сражался с необыкновенным мужеством против захватчиков, отличавшихся редкой жестокостью по отношению к мирному населению, расстреливавших мужчин, женщин, разрушавших города и деревни. Крестьянин Андрей Гофер с небольшим отрядом партизан начал борьбу против наполеоновских солдат в Тироле. Гусарский полк майора Шилла разъезжал по дорогам Пруссии, нападая на французские разъезды и обозы. Не следует, однако, думать, что война, которую австрийское правительство готовило против Наполеона, преследовала национально-освободительные цели. Австрийское и венгерское дворянство считало Наполеона своим смертельным врагом, так как в странах, которые он завоевывал, была ликвидирована или ограничена абсолютная власть феодалов. Австрийский двор не мог забыть, что Наполеона породила французская революция и что многие французы в нем все еще видели носителя идей свободы, равенства и братства.
