Тысячи Эдисонов
Кто изобрел электрическую лампочку?
Обыкновенно на этот вопрос отвечают: американский ученый Эдисон.
Но это неверно. Эдисон был только одним из многих, работавших над изобретением искусственного солнца, которое освещает сейчас наши улицы и дома.
Было время, когда на улицах городов не было ни одного фонаря, а в домах люди проводили вечера при свете сальной свечи или тусклой и коптящей масляной лампы.
Если бы мы сравнили эту старинную масляную лампу, которая напоминала чайник, с нашей электрической лампочкой, мы не нашли бы между ними никакого сходства. А между тем от этого уродливого чайника к электрической лампочке ведет длинный ряд превращений, длинная цепь небольших, но очень важных изменений.
Тысячи изобретателей в течение тысячи лет трудились для того, чтобы сделать наши лампы ярче и лучше.
Костер посреди комнаты
Уродливая масляная лампа была очень изящной и хорошо придуманной вещью по сравнению с теми лампами, которые были до нее.
А были и такие времена, когда вообще никаких ламп не существовало. Полторы тысячи лет тому назад на месте теперешнего Парижа мы нашли бы грязный городок Лютецию; городок — сплошь из деревянных хижин, крытых соломой или черепицей. Войдя в один из этих домов, мы увидели бы костер, разложенный посреди единственной комнаты.
Дым, несмотря на то что в крыше было отверстие, не хотел уходить из комнаты и нестерпимо ел глаза и легкие.
Этот первобытный очаг служил людям того времени и лампой, и кухонной плитой, и печкой.
Зажигать огонь посреди деревянной постройки было делом очень опасным.
Не мудрено, что пожары случались тогда очень часто.
Огня боялись, как злого, жадного врага, который только и ждет, как бы напасть на дом и уничтожить его.
Печи с дымовыми трубами появились на западе Европы лет семьсот тому назад, а у нас в России еще позже.
Перед Октябрьской революцией у нас в деревнях еще были кое-где «черные», или «курные», избы, которые отапливались печами без труб. Во время топки приходилось открывать дверь на улицу.
Чтобы спастись от дыма и холода, ребятишки укладывались среди бела дня спать, укрывшись с головой шубами и тулупами.
Вместо костра — горящая щепка
Для освещения жилища незачем было разжигать целый костер, когда для этого достаточно было одной щепки, одной лучины.
От очага в доме бывало и дымно и жарко, да и дров он съедал немало.
Вот люди и заменили кучу хвороста одной горящей щепкой — лучиной.
От сухого, ровного полена откалывали щепку длиной в аршин и зажигали.
Лучина была замечательным изобретением.
Недаром она просуществовала много веков — почти до нашего времени.
Но заставить лучину гореть было совсем не так просто.
Всякий, кому приходилось ставить самовар, знает, что растопку нужно держать наклонно — горящим концом вниз, иначе она погаснет. А почему?
Пламя всегда поднимается вверх по дереву. Это оттого, что воздух около горящего дерева нагревается. А теплый воздух легче холодного. Он поднимается вверх и тянет за собой пламя.
Вот поэтому и приходилось держать лучину слегка наклонно, горящим концом вниз, — иначе она погасла бы. Но нельзя же было держать ее все время в руках. Поступали проще: втыкали лучину в светец. А светец — это столбик на подставке.
К столбику приделан был железный зажим, в котором и укрепляли лучину.
Освещение это было совсем не такое плохое, как может показаться.
Лучина давала очень яркий свет. Но сколько от нее было дыму и копоти, сколько с ней было возни и хлопот!
Приходилось класть под нее железный лист, чтобы не было пожара, стоять около нее на часах, чтобы вовремя заменить сгоревшую лучину новой.
Обыкновенно, в то время как взрослые работали, за лучиной присматривал кто-нибудь из детей.
При свете факелов
Не везде легко было найти подходящее дерево для лучины.
Но люди не остановились перед этим препятствием.
Они заметили, что особенно ярко горит лучина, сделанная из смолистого дерева. Значит, дело не столько в дереве, сколько в смоле.
Стоит обмакнуть любую ветку в смолу, и получится искусственная лучина, которая будет гореть не хуже, а еще лучше настоящей.
Так появился факел.
Факелы горели очень ярко. Ими освещали целые залы во время торжественных пиров.
Рассказывают, что в замке рыцаря Гастона де Фуа двенадцать слуг держали в руках факелы, стоя вокруг стола во время ужина.
В королевских дворцах нередко факелы держали в руках не живые слуги, а серебряные статуи.
Факелы, как и лучины, сохранились до нашего времени. Даже в наше время по улицам города то и дело проносятся пожарные команды с зажженными факелами, напоминая нам о далеком прошлом.
Первая лампа
В одной пещере во Франции археологи нашли вместе с кремневыми скребками и гарпунами из оленьего рога небольшую плоскую чашку, вырезанную из песчаника.
Округлое дно чашки было покрыто каким-то черным налетом. Когда налет исследовали в лаборатории, оказалось, что это нагар, который образовался оттого, что в чашке сжигали сало.
Так была найдена первая лампа, освещавшая человеческое жилье еще в те времена, когда люди жили в пещерах.
В этой лампе не было ни фитиля, ни стекла. Когда она горела, она наполняла пещеру чадом и копотью.
Прошли тысячелетия, прежде чем люди додумались до лампы, не дающей копоти.
Лампа и фабричная труба
Отчего коптят лампы?
Да оттого же, отчего дымят фабричные трубы.
Если вы видите, что из фабричной трубы валит густой черный дым, будьте уверены, что на фабрике либо топки плохие, либо кочегары никуда не годятся.
Только часть дров сгорает у них в топке, а часть улетает в трубу, не сгорев.
Летят, конечно, не дрова, а сажа — маленькие кусочки угля, которые не успели сгореть.
Все дело в том, что без воздуха огня не бывает.
Чтобы дрова сгорели целиком, кочегар должен впускать в топку достаточно воздуха, подымая или опуская заслонку в трубе.
Если воздуха входит в топку мало, часть топлива не сгорит, а улетит в виде сажи. Если слишком много, опять нехорошо — топка остынет.
Копоть — та же сажа, кусочки угля.
Но откуда берется уголь в пламени лампы?
Из керосина, или сала, или смолы — смотря по тому, что мы в лампе сжигаем.
Правда, в керосине или смоле мы никакого угля не видим. Но ведь мы точно так же не видим и сахара в чае или творога в молоке.
Если керосиновая лампа хорошо заправлена, она не коптит: весь уголь в пламени сгорает.
Старинная лампа, не в пример теперешним, коптила всегда.
Было это вот почему: воздуха для горения не хватало, и не все кусочки угля в пламени успевали сгореть.
А не хватало воздуха потому, что в лампе сразу горело слишком много сала.
Надо было устроить так, чтобы сало подходило к пламени понемногу.
Для этого придумали фитиль.
Фитиль сделан из сотен нитей. А каждая нить — трубочка, по которой сало понемногу поднимается к пламени, как чернила по промокательной бумаге, опущенной в чернильницу.
Лампа-соусник и лампа-чайник
Все вы, вероятно, слышали о Геркулануме и Помпее. Это два города, которые были когда-то засыпаны пеплом во время извержения Везувия. Сейчас их откопали вместе со всеми их домами, площадями и улицами. В домах среди всякой утвари нашли и лампы.
Эти древние римские лампы были сделаны из глины и украшены бронзой. С виду лампа была похожа на соусник. Из носика торчал фитиль, а сбоку была ручка, за которую лампу держали, когда ее переносили с места на место. В лампу наливали растительное масло. Фитиль понемногу сгорал, и его приходилось поэтому время от времени вытаскивать из носика.
Шли века, а устройство лампы почти не менялось. В средневековом замке вы нашли бы почти такую же лампу, как в Помпее, только грубее сделанную.
Большие лампы — с несколькими фитилями — подвешивали к потолку на цепях. Чтобы масло не капало с фитилей на стол, внизу подвешивали еще маленькую чашечку, куда оно и стекало.
Масло стоило дорого. Его привозили арабские купцы с Востока. Люди победнее жгли сало в глиняных чашках или в ночниках, похожих на чайник.
Фитили делали из пеньки.
В Париже их продавали разносчики, которые ходили по улицам и выкрикивали:
Вот фитили для масла, Чтоб лампа не погасла!
Лампа без посуды
В лампе самое главное — жир и фитиль, а посуда не так важна. Но как же обойтись без посуды? А очень просто.
Стоит только опустить фитиль в теплое, расплавленное сало и потом вытащить его.
Весь фитиль покроется слоем сала, и, когда оно остынет, получится свеча.
Так в старину и делали.
Несколько десятков фитилей, привязанных к палке, опускали одновременно в котел с салом.
Макали фитили в сало несколько раз, чтобы на фитиле образовался толстый слой.
Такие свечи назывались мокаными.
Большей частью хозяйки не покупали готовых свечей, а делали их сами.
Позже научились отливать свечи в особых формах из жести или олова. Литые свечи были гораздо красивее моканых. Они получались гладкие и ровные.
Свечи делали не только из сала, но и из воска. Восковые свечи стоили гораздо дороже. Их можно было увидеть только в церкви да во дворце.
Впрочем, и короли могли позволить себе эту роскошь только в торжественных случаях. Во время больших празднеств залы дворцов освещались сотнями восковых свечей.
Вот что рассказывает один путешественник о таком празднестве в Москве XVI века:
«В продолжение пира наступил вечер, так что пришлось зажечь четыре серебряных паникадила, висевших под потолком, из которых большое, напротив великого князя, было о двенадцати свечах, три другие — о четырех. Все свечи были восковые. Около поставца с обеих сторон его стояли восемнадцать человек с большими восковыми свечами. Свечи ярко горели, и в комнате было очень светло. На наш стол также подали шесть больших восковых свечей, а подсвечники были яшмовые и хрустальные, в серебряной оправе».
Видно, восковые свечи были не дешевы, если гости на пиру пересчитывали их все до одной. Чем больше было свечей, тем и пир считался более пышным.
Так было не только в XVI веке, но и гораздо позже. До нас дошел рассказ о большом бале, который дал когда-то князь Потемкин в честь Екатерины П. В залах дворца, принадлежавшего князю, было зажжено сто сорок тысяч масляных ламп и двадцать тысяч восковых свечей.
Можно представить себе, как жарко было от всего этого огня, который сверкал повсюду в хрустале люстр и в разноцветном стекле ламп. Веер на таком балу был не роскошью, а необходимостью.
Но жара — еще не беда. Случалось, что к жаре присоединялся густой туман.
Павел I давал как-то бал в своем сыром и мрачном Михайловском замке. По приказу императора, в залах зажгли тысячи свечей. Из-за сырости от этих свечей поднялся такой туман, что гости с трудом различали друг друга. Свечи еле мерцали во мгле. Дамские «робы», вышитые золотом и пестрыми шелками, казались в тумане одноцветными.
Восковые свечи — это роскошь, которая была доступна только немногим. Но и сальные свечи стоили не так дешево.
Еще сто лет тому назад целые семьи проводили вечера при свете одной свечи. А когда собирались гости, зажигали две или три штуки, и все считали, что в комнате очень светло.
Танцевальный вечер при трех свечах кажется нам смешным. Ведь мы и лампочку в шестнадцать свечей находим слабой.
Мы не согласились бы жить даже при стеариновых свечах, а между тем наши предки жили при сальных свечах, которые гораздо хуже стеариновых.
Коптит сальная свеча вовсю. Но самое, скверное то, что приходится поминутно снимать с нее нагар.
Если этого не делать, вся свеча покрывается натеками, оттого что обнаженный конец фитиля не сгорает и делается все больше и больше.
При этом пламя увеличивается, так же как в керосиновой лампе, когда выдвигают фитиль.
Но большое пламя расплавляет больше сала, чем нужно. Сало и течет по свече вниз.
Поэтому приходилось укорачивать фитиль особыми щипцами. Щипцы лежали обыкновенно на подносике около свечи.
Снимать нагар пальцами считалось очень неприличным. Сняв щипцами со свечи нагар, полагалось бросить его на пол и наступить на него ногой — «дабы никакое зловоние ноздрей наших не оскорбляло».
В теперешних стеариновых свечах фитиль так устроен, что нагара не получается.
Дело в том, что самое жаркое место не внутри пламени, куда воздух пробирается с трудом, а снаружи, где воздуха больше.
Это легко проверить.
Стоит только осторожно и быстро накрыть пламя свечи листом бумаги. На бумаге получится горелое колечко. Это значит, что пламя внутри не такое горячее, как снаружи.
В сальной свече фитиль все время остается в середине пламени. Оттого он плохо горит и дает нагар.
В стеариновой свече фитиль не крученый, как в сальной, а плетеный. Кончик фитиля, заплетенного в тугую косичку, все время изгибается, высовывается в наружную, самую горячую часть пламени и понемногу сгорает.
Свеча-часы
В старину случалось, что когда человека спрашивали, который час, он смотрел не на часы, а на свечку. И не по рассеянности, а потому, что тогда свечи служили не только для освещения, но и для измерения времени.
Рассказывают, что в часовне короля Карла V день и ночь горела большая свеча, разделенная черными полосками на двадцать четыре части, которые обозначали часы. Специально приставленные слуги обязаны были время от времени сообщать королю, до которой метки догорела свеча. Была эта свеча, конечно, не маленькая. Делали ее как раз такой длины, чтобы она сгорала в двадцать четыре часа.
Сотни лет в темноте
После того как были изобретены факелы, масляные лампы и свечи, люди долгое время довольствовались этим жалким освещением.
А освещение было действительно прескверное.
Лампы и свечи дымили, коптили. От треска и шума, который они производили, у нас с непривычки разболелась бы голова.
В переносных фонарях вместо стекол были продырявленные, как сито, металлические пластинки. Свету сквозь дырочки л проходило мало. Уличных фонарей тогда еще не было и в помине.
Если бы луна не заботилась об освещении города, на улицах не видно было бы ни зги.
А фонари тогда были нужнее, чем сейчас. Мостовые были далеко не везде. Почва была неровная, грязная, покрытая мусором. Посреди узких уличек протекали сточные канавы. Люди старались держаться ближе к домам. Но и это грозило не меньшей опасностью.
Случалось, что из окон верхних этажей, выступавших над улицей, выливали на голову прохожих помои.
Жиль Блаз, веселый герой одного старинного романа, рассказывает такую историю:
«Ночь, как на грех, была чрезвычайно темная.
Я шел по улице ощупью и был уже на половине пути, когда из одного окна опорожнили мне на голову посудину с духами, не особенно приятными для обоняния.
Очутившись в столь ужасном положении, я не знал, на что решиться. Если бы я вздумал вернуться назад, какое зрелище получилось бы для моих товарищей? Это значило бы добровольно сделать себя их посмешищем».
Чтобы избавить себя от неприятностей такого сорта, знатные люди брали с собой слуг, которые несли перед ними зажженные факелы.
У нас в старой москве тоже по ночам улицы погружались в полнейший мрак.
«Мы впотьмах достигли большого дворцового крыльца. В двадцати шагах от него стояло множество служителей, державших лошадей под уздцы. Они дожидались своих господ, бывших в гостях у царя, для того чтобы проводить их домой. Но чтобы дойти до того места, где стояли лошади, мы должны были в темную ночь брести в грязи по колено».
Это рассказывает путешественник, иностранец Барберино, побывавший в Москве в XVI веке.
Впрочем, бывало иногда, что на темных московских улицах загорались вдруг десятки ярких огней. Эти огни не стояли на месте, а двигались, то вытягиваясь вдоль улицы длинной цепью, то исчезая за углом.
В домах раскрывались ставни. За слюдяными окнами видны были испуганные лица: что за свет такой на улице? Уж не пожар ли? А огни все ближе и ближе. И вот уже показались царские скороходы, несущие большие слюдяные фонари, а за скороходами — всадники в иноземных кафтанах. Это посол иноземного короля возвращался в отведенные ему покои после приема в царском дворце.
В дневнике одного иностранца рассказывается об этом так:
«На лестнице во дворце были зажжены большие плошки. Посреди двора горели два больших огня. Когда мы ехали домой— уже около десяти часов вечера, — шестеро москвитян, шедших впереди лошадей, несли большие фонари со свечами, а перед господином послом шли шестнадцать москвитян с фонарями и провожали нас до нашего помещения».
ФОНАРИ ЗАГОРАЮТСЯ
Ночь и день
В старину люди и в городе и в деревне день начинали с рассветом, а кончали с заходом солнца. Не было фабрик, не было ночной работы. Все промышленные изделия изготовлялись в мастерских ремесленников. Люди рано ложились спать и рано вставали. Особенной нужды в лампах и фонарях не было.
Но когда развилась промышленность, когда появились большие мастерские, а потом и фабрики, жизнь в городах пошла по-другому.
Фабрика привела с собой длинный рабочий день, ночную смену. Загудели фабричные гудки, сзывая рабочих на работу задолго до восхода солнца. Города стали раньше просыпаться, позже засыпать. Люди в городах перестали считаться с солнцем, и день стал словно длиннее, ночь короче. А для этого нужны были лампы и фонари, нужен был дешевый и яркий свет.
Началась работа изобретателей, которая привела в конце концов к газу и электричеству. Но случилось это не сразу.
Ведь и средневековый город не сразу превратился в город машин и фабрик.
У нашей электрической лампочки длинный ряд предков.
Таинственное исчезновение свечи
Сначала изобретатели попытались улучшить масляную лампу. Но для того чтобы придумать хорошую масляную лампу, надо было знать, что происходит с маслом, когда оно горит.
Надо было разобраться в том, что такое горение. Только тогда, когда люди в этом разобрались, стали появляться хорошие лампы.
Если мы опустим горящую свечу в банку и прикроем банку крышкой, свеча первое время будет гореть хорошо. Но уже через несколько секунд пламя начнет тускнеть и наконец погаснет.
Если мы зажжем свечу и вновь опустим ее в ту же самую банку, она погаснет на этот раз сразу.
В банке по-прежнему есть воздух, но в ней не хватает чего-то, что необходимо для горения.
Это «что-то» — газ, составляющий часть воздуха; Называется он кислородом. Когда свеча горит, кислород расходуется, исчезает.
Но это еще не объясняет нам, что такое горение.
На наших глазах исчезает свеча, да еще вдобавок куда-то девается кислород. Что же это за таинственное исчезновение?
Дело в том, что нам только кажется, что свеча исчезает.
Если вы подержите над пламенем стакан, он запотеет — покроется капельками воды.
Значит, при горении получается вода.
Но, кроме воды, которую мы видим, получается еще невидимый углекислый газ.
Когда мы опускали горящую свечу в банку, на дне банки получался слой углекислого газа, в котором свеча, как в воде, гореть не может.
Но углекислый газ можно из банки вылить, как жидкость.
Если вы выльете из банки углекислый газ и после этого снова опустите в банку горящую свечу, она уже не погаснет сразу.
Погаснет она только тогда, когда накопится новый слой углекислого газа.
Во время горения свеча и кислород не исчезают, а превращаются в углекислый газ и водяной пар.
Этого люди раньше не знали.
Только один человек, который жил больше четырех веков тому назад, разбирался в том, что такое горение.
Это был итальянский художник, ученый и инженер Леонардо да Винчи.
Лампа с самоварной трубой
Леонардо да Винчи еще в то время понимал, что копоть бывает от недостатка воздуха.
Он сообразил, что для того чтобы воздуха было достаточно, нужно устроить тягу, как в печке, — поставить над пламенем трубу.
Теплый воздух вместе с углекислым газом и водяным паром будет уходить в трубу, а на его место снизу будет подходить свежий воздух, богатый кислородом.
Так было изобретено ламповое стекло.
На первых порах это стекло было не стеклянное, а жестяное — вроде самоварной трубы.
Труоа не надевалась на лампу, как теперь стекло, а помещалась выше пламени.
Только через двести лет французский аптекарь Кенке догадался заменить непрозрачную жестяную трубу прозрачной, сделанной из стекла. По имени аптекаря Кенке лампы со стеклом назывались в старину кенкетами.
Это о них писал когда-то Денис Давыдов:
Вот гостиная в лучах:
Свечи да кенкеты…
Кенке не пришло в голову, что ламповое стекло, раз оно прозрачно, можно опустить ниже — надеть на горелку.
Должно было пройти еще тридцать три года, прежде чем швейцарец Арганд додумался до такой простой, на первый взгляд, вещи.
Замысловатые лампы
Так понемногу складывалась лампа из отдельных частей: сначала появилась посудина для масла, потом фитиль и, наконец, стекло.
Но и такая лампа со стеклом горела не так уж хорошо.
Света она давала не больше, чем свеча.
Масло плохо всасывалось фитилем — хуже, чем керосин, а керосина еще не было на свете.
Попробуйте опустить полоску пропускной бумаги в керосин и в постное масло. Вы увидите, что керосин всасывается гораздо быстрее.
Из-за того что масло плохо всасывалось фитилем, пламя было маленькое.
Нужно было придумать способ гнать масло в фитиль силой, раз оно не хотело идти добром.
Способ этот придумал лет через пятьдесят после Леонардо да Винчи один математик — Кардан.
Он догадался поставить резервуар не под горелкой, а сбоку — так, чтобы масло текло к пламени сверху вниз самотеком, как вода в водопроводе.
Для этого ему пришлось соединить посудину с горелкой посредством особой трубки — маслопровода.
Другой изобретатель, Карсель, для нагнетания масла в горелку приспособил ни больше ни меньше, как насос. Получилась не лампа, а целое машинное отделение — с насосом, который приводился в движение часовым механизмом и накачивал масло в горелку.
Лампы Карселя, огромных размеров, употребляют и до сих пор на маяках, потому что они дают очень ровный свет.
Наконец, третий изобретатель поместил в посудину с маслом металлический кружок и пружину.
Пружина давила на кружок, кружок на масло, а маслу ничего не оставалось делать, как подниматься по трубке в горелку.
Такие лампы с модератором были в ходу совсем недавно, во времена наших прадедушек и прабабушек.
Все эти мудреные лампы горели гораздо хуже теперешней керосиновой, хотя были устроены много сложнее.
Дело в том, что в этих лампах никуда не годились фитили. Фитили делали тогда крученые, как и в сальных свечах. Пламя получалось такое же, как от свечи, но только большое. Не мудрено, что лампы коптили: воздух не мог пробраться внутрь пламени. Француз Леже сообразил, что фитиль можно сделать не в виде круглого шнура, а в виде плоской ленты. Тогда и пламя получится плоское и воздуху будет легче в него пробраться.
Такие фитили и сейчас употребляются в маленьких керосиновых лампочках.
Тот же Арганд, который догадался надеть стекло на лампу, придумал еще лучший фитиль.
Поступил он очень просто: взял да и свернул плоский фитиль в трубку.
Горелку он устроил так, что воздух подходил к пламени и снаружи и изнутри.
Горелка Арганда сохранилась в наших больших керосиновых лампах.
Попробуйте разобрать горелку керосиновой лампы. Вы увидите коронку со щелями для прохода воздуха и металлическую трубку, в которую вставлен фитиль.
В трубке проделано отверстие, через которое воздух проникает внутрь фитиля, а оттуда — в середину пламени.
Лампу Арганда встретили с восторгом. Но нашлись у нее и враги. Одна старая писательница, графиня де Жанлис, говорила, что «с тех пор как лампы вошли в моду, даже молодые люди стали носить очки. Хорошие глаза можно найти только у стариков, которые читают и пишут при свете свечи».
Конечно, это неправда. Лампа Арганда нисколько глазам не вредила.
Первые фонари
За те несколько сот лет, которые отделяют лампу-чайник от лампы Арганда, на улицах городов произошли большие перемены.
Первыми были освещены улицы Парижа. Началось дело с того, что полиция стала требовать, чтобы каждый домовладелец выставлял с девяти часов вечера в окне нижнего этажа зажженную лампу.
Через некоторое время возникли специальные артели факельщиков и фонарщиков, которые за небольшую плату освещали дорогу всем желающим.
Прошло еще несколько лет, и в Париже появились фонари.
Это было большим событием. Король Людовик XIV велел выбить по этому поводу медаль.
Иностранные путешественники с восторгом рассказывают о впечатлении, которое произвел на них освещенный Париж.
Говорят, что царствование Людовика XIV стали называть «блестящим» именно из-за уличных фонарей.
Интересно почитать воспоминания людей того времени.
Передо мной книга с длинным, по тогдашней моде, названием:
ПРЕБЫВАНИЕ В ПАРИЖЕ, или точные указания для знатных путешественников, как они должны себя вести, если они хотят сделать доброе применение из своего времени и денег, НАХОДЯСЬ В ПАРИЖЕ.
Сочинение советника Его Высочества Принца Вальдека Иоахима Кристофа НЕМЕЙТЦ Париж, 1718.
На одной из страниц этой книги мы читаем:
«По вечерам можно безопасно выходить на большие улицы до десяти или одиннадцати часов. С наступлением ночи фонарщики зажигают на всех улицах и мостах общественные фонари, которые горят до двух или трех часов ночи.
Эти фонари висят на цепях посреди улицы на равных расстояниях, что весьма приятно на вид, в особенности если смотреть с перекрестка.
Некоторые лавки, кафе, таверны, кабачки остаются открыты до десяти или одиннадцати часов. Их окна уставлены бесконечным числом свечей, которые бросают яркий свет на улицу. Вот почему в хорошую погоду здесь можно встретить столько же народа, сколько днем.
На людных, оживленных улицах почти никогда не бывает грабежей или убийств. Но я не берусь утверждать, что на маленьких улицах вы не подвергнетесь нападению. Никому не советую ходить по городу темной ночью.
Хотя по улицам и разъезжает конная стража, случаются вещи, которых она не видит.
Недавно карета герцога Ричмондского была остановлена в полночь неизвестными недалеко от Нового моста. Один из нападавших ворвался в карету и пронзил герцога шпагой.
После десяти или одиннадцати часов вечера невозможно найти даже на вес золота портшез или фиакр.
Лучше всего брать с собой слугу, который шел бы впереди вас с факелом в руках».
В 1765 году в Париже были поставлены новые, «отражательные» фонари с масляными лампами вместо свечей и блестящими пластинками-рефлекторами. Такие рефлекторы и сейчас еще встречаются в керосиновых лампочках.
Новые фонари простояли много лет. Один из них — на углу улицы Ванери и Гревской площади — прославился во время французской революции. На нем восставшие парижане вешали королевских чиновников и придворных. Один аббат, которого уже тащили к фонарю, спасся только тем, что закричал:
— Ну хорошо, вы меня повесите. Станет ли вам от этого светлее?
Через двадцать лет после Парижа был освещен Лондон. Один изобретательный человек, по имени Эдуард Геминг, взялся за небольшую плату выставлять у каждой десятой двери фонарь.
Правда, фонари он был обязан ставить не всегда, а в безлунные ночи, не круглый год, а только зимой, и не на всю ночь, а с шести до двенадцати.
И все-таки его предложение вызвало бурю восторга. Его называли гениальным изобретателем, говорили, что «открытия других изобретателей ничто в сравнении с подвигом человека, который превратил ночь в белый день».
У нас в России еще сто лет тому назад улицы освещались масляными фонарями.
Как выглядели тогда улицы Петербурга, рассказывает нам Гоголь в своей повести «Невский проспект»:
«…как только сумерки упадут на домы и улицы и будошник, накрывшись рогожею, вскарабкается на лестницу зажигать фонарь… тогда Невский проспект опять оживает и начинает шевелиться. Тогда настает то таинственное время, когда лампы дают всему, какой-то заманчивый, чудесный свет.
…Длинные тени мелькают по стенам и мостовой и чуть не достигают головами Полицейского моста.
…Далее, ради бога, далее от фонаря! и скорее, сколько можно скорее, проходите мимо. Это счастие еще, если отделаетесь тем, что он зальет щегольской сюртук ваш вонючим своим маслом».
ПРИ СВЕТЕ ГАЗА И КЕРОСИНА
Газовый завод в подсвечнике
Невесело было сто лет тому назад проводить вечера при тусклом свете сальных свечей или масляных ламп. Читать было трудно, а мелкий шрифт и совсем невозможно.
Когда лампу зажигали, она горела некоторое время хорошо, но уже через час начинала понемногу гаснуть. Тяжелое сурепное масло плохо поднималось по фитилю, и фитиль от этого нагорал. Часа через два лампу приходилось зажигать снова.
Стали думать, чем бы заменить масло.
И вот на смену маслу появилось новое горючее вещество.
За тысячи лет до этого дерево— лучина — было заменено жидким маслом.
На этот раз жидкое масло заменили газообразным веществом — светильным газом.
Как же это можно сжигать в лампе газ и откуда его берут?
Если вы потушите свечу, вы увидите белый дымок, поднимающийся от фитиля.
Дымок этот можно зажечь спичкой. Пламя по дымку перебросится со спички на фитиль, и свеча снова загорится.
Свеча — это маленький газовый завод. От нагревания стеарин или сало сначала плавится, а потом превращается в газы и пары, которые мы видим, когда тушим свечу.
Горящие газы и пары — это и есть пламя.
То же самое происходит и в лампе. Масло или керосин превращается в газы и пары, которые сгорают, образуя пламя.
Первый газовый завод
Нашелся человек, которому пришло в голову, что горючий газ может получаться не в самой лампе, а на газовом заводе, откуда его можно в готовом виде проводить по трубкам в горелку. Только для получения газа он взял не сало или масло, а уголь, который стоит дешевле.
Звали его Вильям Мердок. Это тот самый Мердок, который построил первый в Англии паровоз.
Мердок был сначала рабочим, а потом инженером на фабрике Бультона и Уатта — первой фабрике паровых машин.
При этой знаменитой фабрике Мердок устроил свой газовый завод.
Задача была нелегкая.
Мердок понимал, что для получения горючего газа надо уголь накалить. Но если уголь накалить, он сгорит, и никакого газа не получится.
Как же выйти из этого заколдованного круга? Мердок решил задачу просто.
Он стал нагревать уголь не в открытой топке, а в закрытом котле, «реторте», куда не мог проникнуть воздух. Без воздуха горючий газ не сгорает, и его можно отводить по трубам куда угодно. Но есть еще одна трудность.
Газ получается из угля вместе с парами смолы и воды. Выйдя из реторты, горючий газ охлаждается, и тогда пары сгущаются в жидкость.
Если газ в таком виде пустить по трубам, они очень скоро засорятся. Чтобы этого не было, на заводах стараются как можно тщательнее отделить газ от смолы и воды. Для этого его охлаждают, пропуская через холодильник, то есть через ряд отвесно поставленных труб, которые охлаждаются снаружи воздухом или водой. В холодильнике пары воды и смолы сгущаются и стекают вниз, а газ идет дальше — к горелкам.
Одновременно с Мердоком опытами по газовому освещению занимался француз Лебон.
В 1811 году в журнале «Магазин всех новых изобретений, открытий и исправлений» появилась такая заметка: «Господин Лебон в Париже доказал, что рачительно собранным дымом можно произвесть приятную теплоту и весьма ясный свет. Делая опыт над своим изобретением, сверх семи комнат, осветил он целый сад. Изобретатель назвал свой снаряд термолампой, то есть теплосветом».
Придумать газовую горелку было совсем не так трудно, как лампу. Стоило только надеть на конец трубки, по которой протекал газ, шапочку с узеньким прорезом для выхода газа, и получалось яркое пламя.
Позже догадались и в этом случае применить горелку Арганда. В газовой горелке Арганда вместо одного прореза имеется множество маленьких отверстий, расположенных по кругу. Воздух входит внутрь горелки. Как и в обыкновенной лампе, на горелку надевается стекло.
К тому времени, когда появилось газовое освещение, масляные лампы были уже так хорошо устроены, что изобретателям газовых горелок оставалось только пользоваться готовыми образцами.
Газ произвел на людей того времени впечатление не меньшее, чем изобретение радио или аэроплана в наши дни.
О газе только и говорили. В газетах писали: «День и ночь может огонь гореть в комнате, не требуя для присмотра ни одного человека. Его можно провести вниз с потолка, где он будет распространять по всей комнате свет свой, не оттеняемый подсвечником и не омрачаемый копотью».
В юмористических журналах тех лет можно найти множество стихов, рисунков, карикатур по поводу газового освещения.
На одной из этих карикатур — нарядная дама, а рядом с ней грязная нищенка. У дамы вместо головы на плечах яркий газовый фонарь, а у нищенки — тусклая масляная лампа.
На другом рисунке — пляшущий газовый фонарь на тоненьких ножках, а рядом сальная свеча, оплывшая, уродливая. Под этой свечой, как под деревом, сидят двое: старичок с книгой и дама с чулком и спицами. Они тщетно пытаются работать при тусклом свете свечи. Расплавленное сало капает им на головы.
В Петербурге первые газовые фонари появились в 1825 году: ими был освещен Главный штаб.
В сороковых годах был освещен газом Гостиный двор.
Владельцы лавок долго не решались проводить газ — боялись пожаров и взрывов.
Теперь во всех больших городах имеются газовые заводы.
По трубам, проложенным под землей, газ течет вдоль улиц, как вода в водопроводе.
Разница только в том, что бак для воды ставят как можно выше, чтобы вода текла под напором и достигала верхних этажей. А газовые заводы устраивают в самом низком месте города. Газ очень легкий. Вверх он идет легче, чем вниз.
Газ употребляют не только для освещения. И у нас и за границей в ходу газовые кухонные плиты.
Щеголь, сапожник и лакей
На улицах уже горели газовые фонари, но в домах было по-прежнему темно. Газ для освещения домов был слишком дорог. А масляные лампы и сальные свечи горели скверно.
Рассказывают, что у писателя Белинского на рабочем столе стояла масляная лампа, но он ее никогда не зажигал, потому что не выносил запаха горелого масла. Работал он всегда при двух свечах.
Задача найти новый, лучший осветительный материал еще не была разрешена.
И вот, вместо того чтобы искать новые материалы, попробовали заняться улучшением старых.
Открыли, что из мягкого, жирного на ощупь сала можно делать красивые твердые свечи, не пачкающие рук, не оплывающие при горении и не дающие копоти.
Для этого нужно только очистить сало или, вернее, выделить из него самую лучшую, твердую часть — стеарин.
Сало состоит из нескольких веществ: из глицерина и жирных кислот.
А жирные кислоты не все одинаковы. Одни из них твердые— это стеарин, а другие мягкие — это олеин.
Чтобы выделить из сала стеарин, нужно прежде всего отделаться от глицерина. Для этого сало нагревают с водой и серной кислотой.
Жирные кислоты всплывают наверх, а глицерин с кислой водой остается внизу.
Потом стеарин отжимают от олеина на прессах. Получаются твердые плитки стеарина. Остается его расплавить и отлить из него свечи.
Стеариновые свечи были изобретены во Франции. Скоро по всей Европе стали возникать стеариновые заводы.
И у нас в Петербурге был построен завод — Невский стеариновый.
Новые свечи были встречены с восторгом.
Да и как можно было отнестись к ним иначе?
Стоило только сравнить их с сальными и восковыми свечами.
Вот что рассказывает о появлении стеариновых свечей В. Перовский, брат революционерки Софьи Перовской:
«В те времена комнаты освещались по вечерам сальными свечами, и игрокам ставились на ломберный стол такие же свечи; для снимания нагоревших концов фитилей на подносике лежали особые щипцы; зачастую все это серебряное.
При таких свечах сидели и мы в своих комнатах и занимались по вечерам.
Отец ездил как-то в Петербург по делам службы и привез оттуда новинку — целый ящик стеариновых свечей.
В ближайший же наш праздник, 4 декабря, именины матери, устроен был у нас бал с музыкой и танцами. Все комнаты и зал для танцев были ярко освещены люстрами и бракетами со стеариновыми свечами, что произвело чрезвычайный эффект, и из-за этого празднество было очень многолюдно».
В одном из старинных журналов нарисована такая картинка; Посредине гордо выступают две стеариновые свечи в виде богато одетых кавалера и дамы с большими свечами на головах. Справа — сальная свеча на голове у грязного сапожника. Сало каплет ему на его рваное платье, свисает сосульками с его носа. Слева — лакей с восковой свечой на голове и с длинной палкой в руках. Такие палки употреблялись для зажигания висячих ламп.
И сальная и восковая свечи отчаянно коптят, в то время как стеариновые горят светло и ярко.
Чтобы понять эту карикатуру, надо знать, что в те времена лакей и сапожник считались людьми, стоящими гораздо ниже какого-нибудь пустоголового щеголя.
Ларчик, который просто открывался
Со свечами люди наконец-то справились, а с лампами дело обстояло по-прежнему плохо.
Как ни мудрили, сколько ни нагромождали всяких пружин, насосов, лампы продолжали гореть прескверно.
Можно было еще как угодно усложнять устройство лампы, все равно она не стала бы гореть лучше, потому что вопрос был не в устройстве лампы, а в горючем материале.
Как только научились добывать из нефти керосин, — а было это в середине прошлого века, — сразу все затруднения исчезли.
Все хитроумные приспособления придумывались только для того, чтобы заставить хорошо гореть то, что плохо горит по самой своей природе.
Совсем другое дело — керосин. Он всасывается фитилем гораздо легче, чем масло. Поэтому изобретателю керосиновой лампы американцу Силлимену не нужно было придумывать ничего нового — достаточно было выбросить из старого все, что стало лишним.
Он выбросил всякие насосы, пружины — все, что служило для нагнетания масла.
Так случается часто: люди мудрят, придумывают всякие сложные приспособления, а потом оказывается, что ларчик открывается просто. Нужно только подобрать ключ.
Таким ключом был керосин.
ЛАМПА БЕЗ ОГНЯ
Кочерга и лампа
Кочерга — не лампа. Это известно всем.
И все-таки кочергу можно заставить давать свет. Стоит только подержать ее подольше в печке. Нагреваясь, она будет становиться все горячее и горячее, пока не накалится докрасна.
Если бы мы еще больше накалили кочергу, она из темно-красной стала бы вишневой, потом светло-красной, желтой и, наконец, белой.
В комнатной печке кочергу не доведешь до белого каления. Для этого нужен очень сильный жар, которого не измерить обыкновенным термометром: 1300 градусов.
Возьмем ли мы свечу или лампу, все равно какую — электрическую, газовую, керосиновую или какую-нибудь другую, — все они светят оттого же, отчего светит кочерга: от накаливания.
В пламени свечи или лампы носятся, как пылинки в солнечном луче, раскаленные частички угля. Обыкновенно мы их не видим. Они становятся заметны только тогда, когда лампа коптит.
Копоть— вещь неприятная. Но если бы внутри пламени не было копоти — несгоревших кусочков угля, — было бы гораздо хуже.
Пламя спирта, например, не коптит, зато и света почти не дает.
Значит, вся суть в накаленном угле. А пламя нужно только для того, чтобы уголь накаливать. Но уголь можно накалить и без пламени, например электрическим током. Так и поступил изобретатель первой электрической лампочки.
Лампа без огня
Если бы человеку, который жил сто лет тому назад, сказать, что когда-нибудь будет изобретена лампа без огня, ему это показалось бы совершенно невозможным.
А между тем уже тогда в лабораториях велись первые опыты добывания электрического света.
Так и сейчас, может быть, где-нибудь в тиши лаборатории не известный еще никому изобретатель работает над замечательным открытием, о котором мы и понятия не имеем.
Первую лампу без пламени изобрел русский ученый Василий Владимирович Петров.
Нелегко было ему работать в те времена, когда об электрическом токе знали очень мало и очень немногие. Не было машин для получения тока, не было и в помине электростанций.
Ток добывали в лабораториях с помощью батареи гальванических элементов.
Пусть вас не пугает это мудреное название. Вы, вероятно, видали батарею в карманном фонарике или в передней на стене — около электрического звонка.
В элементе получается электрический ток, который идет из него по проволоке в лампочку фонарика или звонок.
А по другой проволоке ток возвращается в элемент. Элемент — все равно что насос. Как на-. сое качает воду по трубам, так и элемент качает электрический ток по проволоке.
Тот зажим, по которому ток из элемента идет в проволоку, называется положительным полюсом и обозначается знаком +, а тот, по которому ток возвращается Б элемент, — отрицательным и обозначается знаком —.
Чтобы получить сильный ток, несколько таких электрических насосов соединяют вместе — получается батарея электрических (или гальванических, это одно и то же) элементов. Вот и все.
Петров сделал однажды такой опыт. Он взял две угольные палочки. Одну соединил проволокой с плюсом, а другую с минусом. Когда он сблизил концы этих палочек, ток перепрыгнул через воздушный промежуток с одной на другую.
Концы палочек раскалились добела, и между ними появилась огненная дуга.
Если бы мы могли рассмотреть эту дугу получше, мы увидели бы целый поток накаленных частичек угля, летящих с положительной палочки на отрицательную. На положительной палочке делается от этого впадина, а на отрицательной — выступ. Расстояние между палочками делается все больше и больше, потому что уголь понемногу сгорает. Чтобы дуга не погасла, приходится палочки время от времени сближать. Называется эта дуга вольтовой дугой — в честь одного из создателей учения об электричестве, ученого, которого звали Вольта.
В вольтовой дуге, как и в пламени керосиновой лампы или газовой горелки, светит накаленный уголь. Разница только в том, что здесь уголь накаливается не огнем, а электрическим током. Сама дуга дает очень мало света.
О своих опытах Петров написал книгу. Книга эта, по обычаям того времени (дело было в 1803 году), носит длинное название:
«Известия о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Петров, Василий Владимирович, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся в Санкт-Петербургской Медико-Хирургической Академии».
В этой книге Петров так рассказывает о вольтовой дуге:
«Если приближать угли один к другому, то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого т е м н ы й п о к о й д о в о л ь н о я с н о о с в е щ е н б ы т ь м о ж е т».
Так было сказано первое слово об электрическом освещении.
Но это слово никем не было услышано. В отсталой, крепостной России мало кто интересовался наукой. А за границей трудов русских ученых попросту не читали и не знали.
Через тринадцать лет после Петрова вольтову дугу во второй раз открыл английский ученый Дэви. За большие заслуги перед наукой Дэви получил звание баронета и стал называться сэр Гемфри Дэви. Открытия Дэви прославили его имя на весь мир.
Не такова была судьба нашего замечательного физика. Его открытия никем не были замечены. А сам он был внезапно и без объяснения причин уволен, как какой-нибудь неисправный чиновник. Последние годы своей жизни он провел на положении «ученого в отставке».
Опять мудреные лампы
Сначала вольтова дуга была только интересным научным опытом. Применить ее к освещению было невозможно, потому что уголь сгорал очень быстро.
Только лет через тридцать один ученый заменил древесный уголь твердым коксом. Кокс — это остаток, который получают на газовых заводах при добывании светильного газа из угля.
Кокс сгорал медленнее, чем уголь. Но для того чтобы дуговая лампа горела хорошо, нужно было еще придумать какое-нибудь приспособление, чтобы сближать палочки. И вот опять в лампе появляется часовой механизм. На этот раз он понадобился для того, чтобы постепенно и равномерно сближать концы углей.
Дуговыми лампами с часовым механизмом пробовали освещать улицы в Париже. Осветили одну площадь, но затея эта обошлась так дорого, что пришлось ее бросить.
Немецкий ученый Гефнер Альтенек придумал еще более хитрый способ сближать палочки. Его дуговая лампа так сложно устроена, что объяснять ее было бы слишком долго и трудно. Суть в том, что он поместил в лампу магнит, который притягивал, когда это нужно было, железную планку, соединенную с одним из углей. Расстояние между углями уменьшалось, и лампа продолжала работать.
«Русский свет»
Лет шестьдесят тому назад электрическое освещение называли «la lumiere russe» — «русский свет». Это потому, что первые дуговые фонари для освещения улиц были изобретены русским — Яблочковым.
Яблочков сообразил, что угольные палочки надо расположить не одну над другой, а рядом, параллельно. А чтобы расстояние между концами палочек не менялось, он стал пропускать ток то в одну, то в другую сторону. Тогда то одна палочка становилась положительной и сгорала быстрее, то другая. Обе палочки уменьшались одинаково быстро.
Такая пара сложенных вместе палочек сгорала равномерно, как свеча. Разделены были палочки между собой слоем глины или гипса, который постепенно испарялся: настолько сильный жар давала свеча.
«Свечи» Яблочкова горели красивым розоватым или фиолетовым светом. В 1877 году ими была освещена одна из главных улиц Парижа.
Лампы без пламени
Было время, когда люди ломали голову над тем, чтобы сделать лампы хоть немного ярче.
Прошло несколько сот лет, и изобретателям пришлось поработать над противоположной задачей.
Дело в том, что дуговые лампы были слишком ярки.
Лампу в шестьсот свечей не поставишь на письменный стол. И ослепнуть можно, да и дорого! Стали думать, как бы сделать свет электрических ламп не таким ярким.
Тут сообразили, что электрическим током можно накаливать уголь гораздо проще, без всякой вольтовой дуги.
Если пропускать ток по тонкому угольному стерженьку, стерженек нагреется. Когда температура дойдет до 550 градусов, он начнет светиться. Свет будет сначала красный, а потом будет становиться все белее, пока наконец, при очень высокой температуре, не станет совсем белым. Одним словом, произойдет то же самое, что было с нашей кочергой, когда мы ее нагревали в печке.
Вот и попробовали пропускать ток через угольный стерженек. Но стерженек сразу сгорал, и лампочка гасла. Чтобы этого не случалось, нужно было сначала выкачать из лампочки воздух или же наполнить ее каким-нибудь газом, который горения не поддерживает, например азотом.
Керосиновой или масляной лампе воздух нужен, как человеку. Без воздуха не может быть горения.
В электрической лампочке наоборот — воздух только мешает, потому что никакого пламени, никакого горения не нужно. Ведь уголек в электрической лампочке накаливается не пламенем, а током.
Обыкновенно считают, что первую хорошую лампочку с угольной нитью придумал знаменитый американский изобретатель Томас Альва Эдисон.
Так думал и сам Эдисон. Сообщая репортерам американских газет о своем открытии, Эдисон заявил:
— Когда мир узнает сущность моего способа освещения, он будет поражен изумлением, как такая простая вещь не пришла до сих пор никому в голову.
Но Эдисон ошибался. Был такой человек на свете, который за пять лет до Эдисона изобрел электрическую лампочку накаливания.
Это был студент Петербургского университета Александр Николаевич Лодыгин.
Происшествие на Песках
В 1873 году в городе Петербурге, на Песках (теперь это район Советских улиц), случилось необычайное происшествие. Дело было вечером. Улицы были пустынны и тихи. На деревянных столбах с перекладинками мигали и трещали за мутными стеклами желтые огоньки керосиновых лампочек.
Кое-где огонек лампочки вытягивался узким язычком вверх, как будто для того, чтобы ярче осветить улицу. Но чем выше огонек вытягивался, тем быстрее покрывал он копотью пузатое ламповое стекло, и без того давно не чищенное фонарщиком. А от этого вокруг фонаря делалось еще темнее.
И вдруг на одном из этих фонарей, которые так похожи были на кладбищенские кресты, вспыхнул веселый, яркий, белый, почти дневной свет, словно загорелось на улице маленькое солнце.
Остановился прохожий и замер от удивления. Мальчишка из лавки, который брел куда-то с корзинкой на голове, подхватил корзинку обеими руками и помчался по направлению к невиданному свету.
А свет продолжал гореть все так же ярко, освещая лица людей, которые столпились внизу.
Так впервые в 1873 году керосиновая лампа в уличном фонаре была заменена для опыта электрической лампочкой накаливания, которую изобрел Лодыгин.
Но лампочка погорела недолго — она не дожила и до конца вечера. Дело в том, что она была плохо закупорена, в нее проник воздух, а от этого перегорел уголек.
Опыт удался, да не совсем.
Лодыгин опять принялся за работу. Он изменил устройство лампочки.
В 1875 году новыми, усовершенствованными лампочками Лодыгина был освещен магазин Флорана на Большой Морской. Это был первый в мире магазин с электрическим освещением. Новые лампочки Лодыгина были долговечнее прежних: они прослужили целых два месяца. Но их недостатком была большая сложность устройства.
В каждой лампочке было четыре уголька. Когда перегорал один уголек, его место заступал другой.
Более простую и долговечную лампочку изобрел Эдисон.
«Свет Эдисона»
Эдисон поместил в лампочку не угольный стерженек, а волосок из обугленного бамбукового волокна. Чтобы волосок не сгорал при накаливании, Эдисон выкачал из лампочки воздух гораздо тщательнее, чем это делал Лодыгин.
Чтобы понять, как он — это сделал, надо посмотреть на электрическую лампочку.
Тот хвостик, который мы видим у нее, — это остаток стеклянной трубочки, через которую воздух выкачивают насосом. Когда воздух выкачан, на трубочку направляют сильное пламя. Трубочка разрывается, и кончик ее, оставшийся на лампочке, запаивается.
Вот этим-то способом Эдисону и удалось довести продолжительность жизни своих лампочек до восьмисот часов: это значит, что его лампочки могли гореть, не перегорая, восемьсот часов.
Впервые «светом Эдисона» был освещен пароход «Колумбия».
А вскоре после этого прибыла в Европу первая партия электрических лампочек — тысяча восемьсот штук.
Война газа с электричеством
Когда появились электрические лампочки, все стали говорить, что газу, а керосину и подавно, пришел конец.
В самом деле, электричество не коптит, не портит воздуха, свет дает яркий, белый.
Если проводка в порядке, пожаров от электрического освещения не бывает.
Но главное было то, что электричество стоило в два-три раза дешевле газа.
Люди, которым невыгодно было закрытие газовых и керосиновых заводов, стали искать выхода — стали думать, как бы улучшить свои лампы, чтобы выдержать борьбу с электричеством.
Бороться с электричеством они стали его же оружием.
Угольная нить в электрической лампочке светит так ярко потому, что ее очень сильно накаливают.
Значит, все дело в накаливании.
Вот и придумали сторонники газа и керосина надеть на пламя сеточку из материала, который плавится только при очень высокой температуре.
Сеточка накаливалась и светила ярким белым светом.
Сеточки эти называются по имени изобретателя Ауэра ауэровскими.
На несколько лет газ победил. Газовое освещение стало вдвое дешевле.
Отчего же это произошло?
Оттого, что газовые горелки стали ярче гореть, чем прежде.
Там, где раньше нужны были две лампы, теперь стало довольно одной. Расход газа уменьшился.
Но сторонники электричества тоже не дремали.
Они решили добиться еще более яркого, а значит, и дешевого света.
Для этого было только одно средство — накаливать нить еще сильней. Ведь чем выше температура, тем ярче и белее свет. Вспомните нашу кочергу.
Но тут была маленькая загвоздка. Если угольную нить накалить посильнее, она превратится в пар — «перегорит», как обыкновенно говорят.
Надо было искать другой материал, думать, чем бы заменить уголь.
Пришлось позаимствовать кое-что у сторонников газа.
В новых газокалильных лампах свет давал не накаленный уголь, как в прежних горелках, а сеточки Ауэра, сделанные из тугоплавкого материала, который не боится сильного жара. Почему бы и в электрических лампочках не заменить угольную нить тугоплавкой проволочкой?
Сначала попробовали делать нити из осмия. Это очень тугоплавкий металл. Но осмиевые волоски оказались недостаточно прочными. Попробовали другой металл — тантал — и, наконец, вольфрам.
Из всех металлов вольфрам самый тугоплавкий. Его температура плавления 3390 градусов.
Так родилась наша электрическая лампочка.
Любопытно, что каждая новая лампочка брала все лучшее у своих соперниц — старых ламп.
Газовая и керосиновая лампы берут у масляной горелку Арганда.
Электрическая угольная берет у газовой и керосиновой накаленный уголь.
Тогда газовая выбрасывает уголь из пламени и заменяет его сеточкой Ауэра.
В ответ на это электрическая лампа тоже отказывается от угольного волоска.
Появляется экономическая лампочка с металлической нитью.
Так один ученый-изобретатель продолжает дело, начатое другим.
В ценах на газ, керосин и электричество отразилась вся история освещения.
Дороже всего обходится освещение старыми газовыми горелками (разрезными). Более молодые, круглые горелки обходятся немного дешевле.
Втрое дешевле освещение керосиновой лампой. Но дешевле всего обходятся появившиеся последними электрическая, газокалильная и керосинокалильная лампы.
Что же лучше — газ или электричество?
Газ обходится не дороже электричества, свет дает яркий, белый. Зажигать его тоже просто. Для этого вовсе незачем взбираться по лестнице под самый потолок и зажигать газ спичкой.
Теперь в газовых горелках имеются электрические зажигатели (и тут не обошлось без электричества!).
Газом можно пользоваться не только для освещения, но и для отопления и приготовления пищи.
И за границей и у нас есть уже удобные газовые плиты, печи, ванны.
Существуют и электрические приборы для приготовления пищи — электрические кастрюли, чайники, сковороды.
Электричество во многом лучше газа.
Если где-нибудь в газовой проводке течь, газ проникает в комнату и может отравить всех, кто в ней находится.
Может произойти еще большее несчастье.
Если газа вытечет много, получится взрывчатая смесь газа с воздухом.
Тогда достаточно будет зажечь спичку, чтобы взорвать целый дом.
При электрическом освещении ни отравлений, ни взрывов не бывает.
Даже тогда, когда все в порядке, газ портит в комнате воздух. И не только газ, а всякая лампа, в которой происходит горение.
Ведь для горения нужен воздух. В лампу входит свежий воздух, а выходит испорченный, который больше для горения не годится.
То же самое происходит, когда мы дышим: мы вдыхаем свежий воздух, а выдыхаем испорченный.
Керосиновая лампа в двадцать пять свечей расходует за один вечер килограммов двадцать пять воздуха. А человек за это время вдыхает только килограмма три. Значит, одну лампу нужно считать за восемь человек.
А ведь ясно, что чем больше в комнате народа, тем труднее дышать, потому что свежего воздуха становится все меньше и меньше. Другое дело — электричество.
Мы все говорим по привычке, что электрическая лампочка «горит».
На самом деле никакого горения в электрической лампочке не происходит, — значит, нет и порчи воздуха.
Есть у электричества еще одно очень большое преимущество.
Ток можно по проволоке передать очень далеко — на сотни километров.
Одна большая электрическая станция может осветить целую область.
Не мудрено, что электричество проникает сейчас всюду. И самые большие победы одерживает оно в стране социализма. За двадцать лет Советской власти выработка электрической энергии выросла в семнадцать раз. Одна только Днепровская гидростанция дает больше энергии, чем вся царская Россия. Электричество освещает наши дома и улицы, электричество помогает нам работать.
Во многих наших деревнях, где еще двадцать лет тому назад горела лучина, светит теперь лампочка Ильича.
Электрическая лампочка, которую зажигали лучинкой
Еще до изобретения экономической лампочки один ученый, Нернст, придумал очень интересную лампу.
Вместо угля он взял не металлическую нить, а стерженек из магнезии.
Магнезия — это вещество, которое не горит, значит, воздуха не боится. Это и было нужно.
Но беда была в том, что магнезия проводит, пропускает электрический ток только тогда, когда она нагрета.
Первые лампы Нернста приходилось поэтому зажигать лучинкой, как керосиновую лампу.
Потом Нернст придумал приспособление для более удобного зажигания.
Лампы Нернста употребляются очень редко, потому что они дорого стоят.
Самая большая лампа в мире
Недавно один ученый построил электрическую дуговую лампу в два миллиарда свечей.
Если эту лампу поместить на высоте тридцати километров над землей, она будет светить так же ярко, как полная луна. Даже если бы она находилась от нас на таком же расстоянии, как луна, она все-таки видна была бы в виде звездочки, различимой невооруженным глазом. Угольные стержни в этой лампе накалены до 7500 градусов, то есть горячее солнца, температура которого на поверхности равна 6000 градусов.
Поперечник лампы — целых два метра.
ЗАВОЕВАТЕЛИ СВЕТА
Борьба с теплом
Когда-то в древности один и тот же очаг служил людям и печкой, и лампой, и кухонной плитой.
Но это было, конечно, неудобно и невыгодно.
Положим, вам хочется света.
Пожалуйста. Но зато извольте сидеть летним вечером в жарко натопленной комнате. Да и дров немало нужно, чтобы осветить таким способом жилище.
Люди всегда ищут нового и лучшего. Много тысяч лет мирились они с недостатками очага, пока наконец не поняли, что свет нужно отделить от, тепла, лампу от печки.
Вместо того чтобы разводить огонь на очаге, стали зажигать лучину.
Лучина грела меньше, чем очаг. Но и она давала слишком много тепла. Отделить свет от тепла оказалось совсем не так просто. Над этим люди работали много тысяч лет, работают и теперь.
Наша электрическая лампочка, как и простая первобытная лучина, не только светит, но и греет.
Правда, от электрической лампочки в комнате жарко не станет, но стоит приложить к ней руку, чтобы убедиться, что она сильно нагрета.
Отчего же это нам никак не удается отделить свет от тепла?
Причина очень простая.
Чтобы получить свет, нужно что-то накалить. В электрической лампочке мы накаливаем угольный или металлический волосок, в газокалильных фонарях — сеточку Ауэра, в керосиновой и масляной лампе — кусочки угля в пламени.
Но всякий накаленный предмет, все равно — волосок электрической лампочки или простая кочерга, дает не только видимые, световые, но и невидимые, тепловые, лучи.
Чтобы избавиться от ненужных нам. тепловых лучей, нам пришлось бы устроить настоящую революцию в освещении: получать свет не накаливанием, которое всегда дает тепловые лучи, а как-нибудь иначе.
Но нужно ли бороться с тепловыми лучами?
Ведь электрическая лампочка греет еле заметно. Никаких неудобств от этого для нас нет.
Дело тут совсем не в наших удобствах или неудобствах, а в том, что тепловые лучи, которые нам совершенно не нужны, обходятся чересчур дорого.
Если бы электрические лампочки давали только световые лучи и совсем не давали тепловых, освещение обходилось бы нам во много раз-дешевле, чем сейчас.
На электрических станциях мы сжигали бы во много раз меньше топлива.
Свет обходится дорого не только потому, что несовершенны электрические лампы, но и потому, что электрические станции еще очень плохо устроены. И в паровом котле, и в паровой машине, и в генераторе электрического тока, и в проводах теряется безвозвратно драгоценная энергия. До лампочки доходит только пятая часть той энергии, которая была в топливе. И из этой пятой части превращается в свет только сотая часть. Выходит, что, когда мы тратим угля на пятьсот рублей, света получаем всего лишь на рубль.
Лучший в мире фонарик
Есть один фонарик, который дает только световые лучи и не дает тепловых.
Этот лучший в мире фонарик вы не раз находили, вероятно, летней ночью в траве.
Это — фонарик светлячка. Не удивительно ли, что маленький червячок светит не только лучше наших ламп, но и лучше самого солнца?
Солнце дает в пять раз больше тепловых лучей, чем световых, а светляк дает только световые. Его свет — холодный. Если бы светляк давал не холодный, а горячий свет, он бы сгорел. Но светляк перещеголял солнце и в другом: его свет гораздо приятнее солнечного.
Солнечный свет или свет электрической лампочки кажется нам белым. А на самом деле он состоит из смеси разноцветных лучей — красных, оранжевых, желтых, зеленых, голубых, синих и фиолетовых.
Иногда солнечный луч рассыпается на отдельные цветные лучи.
Всем нам приходилось видеть, как он дробится, проходя через край зеркала: на стене тогда получается разноцветная полоска.
Радуга — это тоже раздробившийся солнечный луч.
Не все лучи одинаково приятны и полезны для зрения. Красный свет кажется нам тусклым. Поэтому при красном свете никто не работает.
Глаз гораздо чувствительнее к зеленому цвету. Поэтому абажуры рабочих ламп делают зеленого цвета.
При накаливании всегда получается много красных лучей.
Когда мы накаливали кочергу, она давала нам сначала красный цвет, потом к нему прибавлялись другие цвета, пока наконец мы не доходили до белого цвета — смеси всех цветов.
Чем сильнее накаливание, тем меньше красных тусклых лучей по сравнению с другими.
Поэтому, чтобы сделать свет лампы ярче и ярче, изобретатели старались как можно сильнее накаливать волосок в электрической лампочке, сетку Ауэра — в газовой и т. д.
Свет экономической лампочки белее и ярче света угольной, потому что металлическую нить мы сильнее накаливаем, чем угольную, а угольная лампочка светит приятнее керосиновой, и так — вплоть до красного света костра.
Но и экономическая лампочка дает все-таки много красных лучей. Недаром вредно долго работать при электрическом свете.
Чтобы избавиться не только от тепловых, но и от красных световых лучей, нужно отказаться от накаливания.
Светляк дает свой свет без всякого накаливания. Красных лучей он почти не излучает. Поэтому его свет так приятен.
«Холодным» светом светятся и многие рыбы в глубине океана. Будущим изобретателям придется учиться у этих рыб и у светляка.
Если удастся выведать у светящихся животных их тайну, освещение будет гораздо лучше и дешевле, чем сейчас.
Кое-что ученые уже выведали. В одном журнале промелькнуло сообщение, что химикам удалось добыть из тела светляка два вещества — люциферин и люциферазу, — которые начинают светиться, когда их смешивают вместе. Кто знает, может быть, в будущем удастся добывать эти вещества в большом количестве. И тогда у нас в комнатах будут не лампы, а искусственные светляки.
От костра до электрической лампочки
Над изобретением лампы, при свете которой мы проводим вечера, работал не один человек, а множество людей в разных странах и в разное время.
Разве мог бы один человек проделать такое громадное число опытов, все время меняя то горючий материал, то устройство лампы, то самый способ добывания света?
Эта огромная работа велась не одним человеком, а тысячами людей.
Один опыт тянул за собой другой, одно изобретение наталкивало на другое, и все они вместе вели к одной цели.
А цель была — яркое, дешевое и удобное освещение.
Началась эта работа очень и очень давно. Ученые думают, что человек научился добывать огонь двадцать пять тысяч лет тому назад.
Много тысяч лет тому назад человек впервые попробовал заменить солнце огнем — нашел способ добывать искусственно свет и тепло. А поддерживать огонь он научился еще раньше. Найдя на лесном пожарище тлеющую головешку, он приносил ее в пещеру и потом годами поддерживал огонь в очаге, не давая ему погаснуть.
Способ получать свет был найден — горение. Но вопрос был в том, что именно сжигать, чтобы свет был дешевый и яркий.
И вот начались поиски горючего материала, В смолистой лучине вся суть в смоле.
Поэтому дерево отбрасывают — остается смола.
Человек зажигает первую смоляную лампу. Но смола горит плохо. Пробуют жечь сало и, наконец, растительное масло.
Но и масло горит не так уж хорошо, а лучшего горючего материала пока нет.
Начинается работа над устройством лампы, чтобы заставить хорошо гореть то, что по природе горит плохо.
Изобретают самые мудреные лампы — с насосами, часовыми механизмами, со множеством всяких хитростей.
Дальше идти некуда, а масляные лампы горят еще неважно: коптят, чадят и гаснут через два-три часа после того, как их зажигают.
Опять принимаются за поиски горючих материалов, находят способы добывать газ, стеарин, керосин, которые горят лучше масла и сала. При хорошем горючем материале не нужны никакие хитрости.
Лампа упрощается — все эти насосы, часовые механизмы выбрасываются вон.
Но цель все еще не достигнута. У керосина и газа — свои недостатки: копоть, порча воздуха, пожары.
И все беды оттого, что для получения света зажигают огонь.
Перед завоевателями света — новая задача: смастерить лампу без пламени. Ведь пламя нужно для накаливания, а накаливать можно не только пламенем, но и электрическим током.
И опять все начинается сначала: нужно найти подходящий материал для накаливания.
Сначала пробуют уголь.
Но уголь нельзя накаливать добела.
Чтобы добиться более яркого света, пробуют накаливать металлы, которые не плавятся даже при очень высокой температуре— осмий, тантал, вольфрам.
Но ясно уже теперь, что на электрической лампочке завоевание света не остановится.
Задача в том, чтобы как можно больше энергии превращать в свет и как можно меньше энергии терять в виде тепла. Но для этого надо отказаться от высоких температур. Надо выбросить накаленную нить: от лампочек накаливания перейти к лампочкам без накаливания.
Такие лампочки уже есть.
Это длинные стеклянные трубки, наполненные разреженным газом. Когда сквозь трубки пропускают ток, они начинают светиться мягким, приятным светом. Никакой нити здесь нет, светится не накаленная нить, а газ. Азот дает золотистое свечение, водород — розовое, углекислый газ — белое, аргон— лиловое, неон — красное.
Из таких трубок делают буквы, знаки, рисунки для светящихся реклам и плакатов, ими украшают здания. На улицах Москвы горит везде над станциями метро красная надпись «Метро» из газосветных трубок. Ночью фасад, обрисованный светящимися линиями, теряет свою дневную тяжеловесность: на черном небе он кажется легким и стройным чертежом. И этот чертеж можно как угодно перестраивать.
Дома будущего будут строиться не только из железа, стекла, камня, но еще и из света. Такой светящийся дом строится у нас в Москве. Это Дворец Советов. По ночам он будет вспыхивать сотнями ярких линий.
Но светящиеся трубки будут не только освещать и украшать города.
В виде сигнальных огней и надписей они будут указывать дорогу судам и аэропланам, дирижировать движением, поездов и автомобилей. Красный свет неоновых трубок проникает сквозь самый густой туман. Светящиеся трубки во многих случаях удобнее, чем лампочки накаливания.
Но выгоднее ли они?
Первые светящиеся трубки были плохо устроены — брали много энергии. Но чем дальше, тем они делаются лучше и лучше. Теперь уже есть трубки, которые берут в несколько раз меньше энергии, чем лампочки накаливания с такой же отдачей света. Эти трубки наполнены парами натрия. Свет они дают лимонно-желтого цвета.
Недавно появилась натриевая лампочка не в виде трубки, а в виде колбочки. По форме она почти ничем не отличается от обыкновенной лампочки. Только сразу бросается в глаза, что нет нити.
Натриевая лампочка в пятьсот свечей берет не больше энергии, чем лампочка накаливания в сто свечей.
Электрическая лампочка со светящимся газом, «газосветная» лампочка, — серьезная соперница нашей лампочки накаливания. Газосветными лампочками освещены уже многие магазины, кинотеатры, выставки.
На Кройдонском аэродроме в Англии трубки уложены в канавку, окаймляющую посадочную площадку. Сверху канавка закрыта небьющимся стеклом. По ночам площадка кажется обведенной огненной чертой. Таким же способом можно писать на земле надписи, видимые с летящего аэроплана.
Лет через сто трудно будет узнать нашу темную, несветящуюся планету. Уже сейчас строят длинные «световые коридоры» для аэропланов. В будущем такими дорогами покроется вся земля.
Земной шар будет светиться не отраженным, а своим собственным светом, словно новое солнце.