Нобель учредил три премии: за лучшие открытия в области физики, химии и медицины. Кроме того, одну премию он завещал выдавать за лучшее литературное произведение «идеалистической направленности», а еще одну – «тому, кто внесет наибольший вклад в дело, способствующее братству между народами, уничтожению или сокращению существующих армий». С 1969 года вручается также премия за лучшие работы в области экономики – ее учредил банк Швеции, назвав премией памяти А. Нобеля. Выплачивается она не из фонда, оставленного Нобелем, но ее тоже называют Нобелевской премией.
Альфред Нобель скончался 10 декабря 1896 года. Подготовка к исполнению его воли заняла три года. Были учреждены Нобелевский фонд и Нобелевский комитет, рассматривающий кандидатуры лауреатов. В первый раз Нобелевские премии были присуждены 10 декабря 1901 года. Первыми Нобелевскими лауреатами стали: физик Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Röntgen; 1845–1923); химик Якоб Вант-Гофф (Jacobus van’t Hoff; 1852–1911); бактериолог, один из создателей противостолбнячной вакцины Эмиль фон Беринг (Emil von Behring; 1854–1917); французский поэт Рене Сюлли-Прюдом (René Sully-Prudhomme; 1839–1907); основатель международного Красного Креста Жан Анри Дюнан (Jean Henri Dunant; 1828–1910).
Шотландский инженер и изобретатель Джеймс Уатт (James Watt; 1736–1819) родился в семье владельца корабля и торговца. Когда ему исполнилось 18 лет, отец отправил его в Лондон для обучения слесарному делу. Джеймс был способным учеником и семилетнюю программу освоил за год. Вернувшись в Глазго, он получил место механика при университете.
Два университетских физика, Дж. Блэк и Дж. Робинсон, занимались экспериментами по определению теплоты парообразования. Дж. Уатт изготовлял оборудование для этих экспериментов.
Те, кто говорит, что Уатт изобрел паровую машину, неправы. Паровые машины уже были изобретены и даже работали, в основном на откачке воды из шахт. Правда, работали медленно и требовали непрерывного наблюдения машиниста. Машинист открывал кран и запускал горячий пар в цилиндр, потом перекрывал доступ пара и открывал другой кран, для холодной воды, которая цилиндр охлаждала. От этого пар внутри цилиндра конденсировался, возникало разрежение. Под воздействием атмосферного давления поршень вдвигался в цилиндр, совершая полезную работу (например, поднимая на поверхность шахтную воду). Эксперименты Блэк и Робинсон ставили не любопытства ради, а для того, чтобы усовершенствовать конструкцию существовавших уже паровых машин.
Впрочем, не так уж и далеки от истины те, кто утверждает, что Уатт изобрел паровую машину. Хотя гениальный механик внес только некоторые усовершенствования и дополнения в конструкцию паровых машин, эти изменения превратили неторопливых и неповоротливых гигантов в настоящие промышленные двигатели, в первых механических помощников человека.
Каковы же были изобретения Уатта? Во-первых, он придумал конденсатор. Пар конденсировался теперь не внутри цилиндра, а снаружи. Это и качество охлаждения улучшило, и позволило избавиться от накопления внутри цилиндра конденсата, который периодически следовало удалять, для чего приходилось останавливать машину. Второе изобретение Уатта – цилиндр двойного действия. Пар с помощью специального золотникового клапана (еще одно изобретение Уатта) подавался попеременно на разные стороны цилиндра, толкая его то в одну, то в другую сторону. Возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре преобразовывалось во вращательное движение массивного маховика посредством кривошипно-шатунного механизма. Маховик и кривошипно-шатунный механизм тоже были внедрены в конструкцию паровой машины Уаттом. Это было четвертое и пятое изобретения скромного механика. Еще Уатт изобрел центробежный регулятор для поддержания постоянства числа оборотов вала паровой машины, новую топку, обеспечивавшую более качественный нагрев пара и тепловую изоляцию цилиндров. Ему было понятно: чем больше разница в температуре между цилиндром и конденсатором, тем производительнее будет новая машина. Почти через 40 лет это теоретически докажет французский физик Сади Карно.
Уатт запатентовал все свои изобретения и совместно с фабрикантом М. Болтоном начал в 1775 году выпуск паровых машин. Первые образцы продавали владельцам шахт для откачки воды. У старых машин был низкий коэффициент полезного действия, но они применялись уже полвека, вполне устраивали большинство хозяев, и тратить деньги на инновации тем не хотелось. Тут Дж. Уатт показал, что он не только в изобретении паровых машин силен, но и коммерческой сметки не лишен. Он объявил, что изготовленные машины будут поставляться бесплатно! Более того, фирма брала на себя расходы по демонтажу старой техники и по обслуживанию новой – всего только за одну треть стоимости сэкономленного угля, однако в течение 25 лет. Довольно скоро хозяева шахт поняли, что сильно переплатили, польстившись на дармовщинку, но было уже поздно. Уговор дороже денег.
Через четверть века, в 1800 году, в Англии уже работала 321 паровая машина Уатта, собранная на заводах Болтона. И это было только начало новой технической революции. Со времен Прометея огонь вторично поставили на службу человеку. Паровая машина Уатта превращала тепло в работу и открывала безграничный (как тогда казалось) ресурс повышения производительности труда. Началась эра машинного производства.
В 1770 году Уатт ввел в повсеместное использование единицу мощности, которую назвал horse power, то есть лошадиной силой (л. с.). Здесь тоже сказалась деловая смекалка великого изобретателя. Как объяснить покупателю, насколько мощное изделие он приобретает за свои кровные денежки? Достаточно сказать, работу скольких лошадей выполнит эта машина, и сразу покупатель понимает: сделка выгодна (сколько стоила на рынке лошадь, тогда знали все). Хитрый Уатт установил эту единицу таким образом, чтобы она была на 50 процентов выше, чем средняя тягловая мощность, развиваемая обычной тогдашней английской лошадью в течение 8-часового рабочего дня. Мощность паровой машины, измеряемая такими лошадиными силами, была гарантированно выше мощности соответствующего количества лошадей.
Эта единица измерения жива и поныне, хотя уже в 1889 году английские ученые предложили другую единицу измерения мощности, которую назвали в честь своего знаменитого земляка – ватт (была утверждена в качестве международной единицы только в 1893 году на Международном конгрессе электриков в Чикаго). Однако мощность автомобилей мы все равно по привычке определяем в «лошадках».
Несколько реже применяется в обычной жизни единица измерения работы, джоуль, названная по имени другого англичанина, физика Джеймса Прескотта Джоуля (James Prescott Joule; 1818–1889). Джоуль был выдающимся экспериментатором и прославился исследованиями в самых различных областях физики – механике, термодинамике, теории газов, электромагнетизме, молекулярной физике, акустике. Наиболее известна открытая им (совместно с Э. Х. Ленцем) зависимость между силой тока, проходящего по проводнику, и выделяемым при этом теплом (закон Джоуля – Ленца), а также коэффициент, связывающий количество затраченной работы с количеством произведенного этой работой тепла; этот коэффициент называется механическим эквивалентом тепла.
Иной раз кажется: ну что еще можно придумать, усовершенствовать для автомобиля? Однако изобретатели придумывают, совершенствуют. А производители тут же воплощают в жизнь все новшества. Хотя наряду с ними в автомобиле «живут» и изобретения очень старые. Чемпионом является, конечно, колесо. А вот на второе место совершенно спокойно выходит карданный вал, передающий крутящий момент от коробки передач к колесам. Это изобретение было сделано в XVI веке.
Когда в 1541 году испанский король Карл V завоевал Милан, его приветствовала вся городская аристократия. Среди них был и почтенный председатель городской коллегии врачей Джероламо Кардано (Gerolamo Cardano; 1501–1576). Кардано считал себя искусным лекарем, не менее искусным, чем древние врачеватели Гиппократ и Авиценна. По его словам, он описал приемы излечения 5 тысяч болезней. Другой своей специальностью он называл астрологию и с гордостью упоминал имена знаменитых людей, которые воспользовались его услугами (среди них был сам римский папа).
Таких, как Кардано, принято называть энциклопедистами. Его автобиографическая книга «De vita propria» («О моей жизни») была переведена на русский язык в 1938 году. Кардано закончил ее за четыре месяца до смерти. Читая эту автобиографию, иной раз удивляешься, с каким простодушием автор рассказывает о себе: «Цель, к которой я стремился, заключалась в увековечивании моего имени, поскольку я мог этого достигнуть, а вовсе не в богатстве или праздности, не в почестях, не в высоких должностях, не во власти». Да, широкая известность могла прокормить и в XVI веке, особенно человека ученого, закончившего курс наук в Падуанском университете.
