Разумные машины (Автоматы) - Дрожжин Олег. Страница 9

Все это Леоном Фуко было разъяснено присутствующим в Пантеоне, и они поняли, что действительно видят вращение Земли.

После Пантеона опыт Фуко с маятником в течение года совершил триумфальный марш по всему земному шару. Его повторяли в Берлине и Нью-Йорке, в Лондоне и Сиднее, в Петербурге и Буэнос-Айресе — всюду, во всех странах света, как на северном, так и на южном полушарии [2]. Имя Фуко, которому в то время было только тридцать два года, приобрело мировую известность.

Гироскоп

Казалось бы, что дальше в области доказательства вращения Земли идти некуда. Однако, сам Фуко не был удовлетворен опытом в Пантеоне.

Он знал, что маятник одинаково хорошо качается с севера на юг, с востока на запад или в ином любом направлении. Эти колебания не дают никакой возможности определить, где находится север и где восток. И у Фуко возникла мысль произвести такой новый опыт, который позволил бы обнаружить не только вращение Земли, но и определить положение земной оси.

После недолгих размышлений он решил, что сделать это ему поможет волчок.

В конце августа 1852 г. в распоряжении Фуко уже был замечательный новый прибор, им самим изобретенный и великолепно выполненный по его указанию в мастерской Румкорфа — того самого, который за год перед тем изобрел индукционный аппарат, получивший название «катушки Румкорфа».

Основной частью прибора Фуко был массивный волчок с утолщенными краями, отлитый из бронзы. С помощью двух подвижно соединенных друг с другом колец, образующих карданов подвес, волчок так был прикреплен к подставке, что его ось могла принимать любое положение в пространстве; при этом сам волчок находился в безразличном равновесии.

Для опытов с новым прибором Фуко перебрался в подвал своего дома, чтобы исключить влияние сотрясения пола от проезжающих ломовых телег. Подставка с волчком была установлена на массивном столе. Тут же поблескивал латунными боками микроскоп, направленный на особую метку наружного кольца.

Сняв волчок с подставки, Фуко закрепил его в машине для запуска и изо всех сил принялся вертеть ее ручку. Разогнав волчок как можно сильнее, Фуко поместил его обратно на подставку и, приложив глаз к микроскопу, стал следить за меткой на наружном кольце.

Разумные машины<br />(Автоматы) - i_028.jpg

Гироскоп Фуко. В середине прибора виден диск волчка с утолщенными краями. На горизонтальной оси волчка насажена шестеренка (зубчатое колесо), которая служит для запуска волчка на специальной машине. Ось волчка проходит через горизонтальное кольцо, которое само лежит на ножевидных выступах в гнездах внешнего вертикального кольца. Оба кольца вместе образуют карданов подвес. На тонкой стальной проволоке карданов подвес прикреплен к стойке с тремя ножками. Справа от прибора стоит микроскоп, направленный на метку на наружном кольце. Стрелка, прикрепленная к наружному кольцу внизу, тоже отмечает вращение Земли.

Через несколько секунд Фуко обнаружил, что метка перемещается в поле зрения микроскопа. На любого другого человека это скромное движение не произвело бы ни малейшего впечатления — в нем не было величественности извержения вулканов или громовых раскатов бушующей грозы, или шума морского прибоя. Но Фуко в этом движении черточки на круге увидел нечто более грандиозное, чем любое явление природы, разыгрывающееся на поверхности Земли: он увидел движение самого земного шара вокруг его оси.

В этом убеждали простейшие рассуждения. Ось вращающегося волчка стремится сохранять в пространстве неизменное положение. Карданов подвес позволяет ей это делать наилучшим образом. Но оказывается, что по отношению к микроскопу, неподвижно стоящему на столе, по отношению к полу, к стенам подвала, а следовательно, и к самой Земле направление оси волчка непрерывно изменяется (именно об этом говорит движение метки). Ясно, что это может происходить, как и в опыте с маятником, только в результате вращательного движения земного шара.

— Я увидел вращение Земли под микроскопом! — сказал Фуко в докладе Академии наук, который он сделал в сентябре того же 1852 г. о своих последних работах с волчком.

Свой прибор Фуко назвал «гироскопом», что в переводе с греческого значит «указатель вращения». Этим названием он подчеркивал, что прибор обнаруживает вращение Земли. Но теперь гироскопом называют всякий волчок, укрепленный на кардановом подвесе, независимо от его назначения.

Разумные машины<br />(Автоматы) - i_029.jpg

Машина Фуко для запуска волчка. Вращение от рукоятки рядом зубчатых колес передается волчку, который виден вверху. Зубчатые колеса подобраны так, чтобы медленное вращение рукоятки преобразовывалось в очень быстрое вращение волчка. Запущенный волчок руками снимают с машины и помещают в карданов подвес гироскопа.

Дальнейшие опыты с гироскопом обнаружили, что он обладает еще двумя свойствами, отсутствующими у маятника и имеющими очень важное значение. Закрепляя кольца так, чтобы ось волчка могла двигаться только горизонтально, Фуко заметил, что в этом случае ось начинает медленно колебаться около меридиана, отклоняясь вправо и влево на одинаковый угол.

Закрепляя же кольца так, чтобы ось волчка могла двигаться только в вертикальном направлении, в плоскости меридиана, Фуко заметил, что при этом ось волчка колеблется около линии, параллельной земной оси, отклоняясь вверх и вниз на одинаковый угол.

Первое свойство гироскопа позволяет определять направление меридиана, а с ним вместе и точку севера, второе — дает средство определять направление земной оси, а следовательно, и широту места наблюдения.

— Представим себе, — говорил Фуко в докладе, — что человечество живет в пещерах внутри Земли, что оно лишено возможности видеть небо со всеми его светилами. Тогда гироскоп с его удивительными свойствами позволил бы даже этим пещерным людям не только обнаружить вращение Земли и измерить его угловую скорость, но и определить направление меридиана, узнать, где находится север, а следовательно, и остальные точки горизонта, наконец, найти широту своего места. Гироскоп по своим свойствам похож на магнитную стрелку с той, однако, разницей, что магнитная стрелка указывает на магнитный полюс, а гироскоп на географический, то есть на истинный.

— Я полагаю, — заключил свою речь Фуко, — что гироскоп можно будет применять вместо магнитного компаса, сделав в нем некоторые дальнейшие усовершенствования. Но это дело будущего.

— Ну, это едва ли потребуется! — заметил с места один из академиков. — Современные магнитные компасы устроены идеально и в замене не нуждаются.

Капризное изобретение Генри Уайтхеда

В том самом 1868 г., когда умер Фуко, некоторым правительствам западноевропейских государств было сделано письменное предложение купить новое военное изобретение чрезвычайной важности, позволяющее топить корабли противника на значительном расстоянии.

Правительства отнеслись к этому предложению с величайшим вниманием, и, менее чем через десять лет, начиная с русско-турецкой войны 1877 г., новое орудие человеко- истребления вошло в боевую практику. Особенно блестящие результаты были получены французами в колониальной войне с Китаем 1884–1885 гг. Очевидцы говорили, что китайские корабли, пораженные новым оружием, шли на дно, как разбитые горшки.

Разумные машины<br />(Автоматы) - i_030.jpg

Одна из американских подводных лодок 1864 г. На нижнем рисунке показан разрез лодки, как он виден сверху; на среднем — разрез сбоку, на верхнем — внешний вид лодки, справа — поперечный разрез. 1 — руль направления; 2 — люк, через который команда спускается в лодку или выходит из нее; 3 — заряд пороха, прикрепленный к лодке на шесте (шестовая мина); 4 — горизонтальные рули (для спуска или подъема); 5 — место поперечного разреза лодки; 6 — помпы (насосы) для выкачивания воды из цистерны; 7 — штурвал вертикального руля; 8 — рычаг горизонтальных рулей; 9 — коленчатый вал гребного винта, приводимый в движение людьми; 10 — носовая и кормовая цистерны. Такие лодки в Америке назывались «Давидами».