Величайшие рукотворные чудеса
В своей книге Шэнь Ко отмечает, что магнитная игла не совсем точно указывает на юг, а чуть-чуть отклоняется к востоку: «Фокусники натирают кончик иглы магнитом и она, указывая на юг, чуть отклоняется к востоку, вместо того, чтобы показывать точно на юг». Это явление мы называем сегодня магнитным склонением. Оно вызвано тем, что ориентация магнитного поля Земли не совпадает с направлением север-юг и магнитные полюсы не совпадают с географическими полюсами: так, северный магнитный полюс планеты отстоит от географического на 1900 м. Угол, на который магнитная стрелка компаса отклоняется от направления географического меридиана, называется углом склонения. О существовании склонения магнитного поля в Китае знали еще в VIII столетии. В более поздних китайских сочинениях указывалось, что угол магнитного склонения не превышает 5 и что он различен в разных точках Китая. В Европе угол магнитного склонения был открыт только в 1492 г. Колумбом, то есть на 400 лет позже, чем в Китае.
Уже во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.) китайцы знали о том, что одинаковые магнитные полюсы взаимно отталкиваются, а разные притягиваются друг к другу. В Х– XIII вв. китайцы обнаружили, что магнит притягивает только железо и никель. На Западе это явление было открыто в начале XVII в. английским ученым Джильбертом.
Видимо, уже около 1100 г. китайцы стали применять магнитный компас в мореходстве. Китайский посол, прибывший в первой четверти XII в. морем в Корею, рассказывал, что на носу и на корме его корабля имелось по компасу, иглы которых плавали на поверхности воды. По ним держали курс в условиях плохой видимости. Приблизительно в конце XII в. через посредничество арабов в Западную Европу попал китайский компас, игла которого плавала на поверхности воды.
Изобретение компаса сыграло огромную роль в развитии китайского мореходства. Но компас оказался великим благом и для всего человечества. Без него никогда бы не наступила эпоха далеких морских путешествий и Великих географических открытий, Колумб не поплыл бы в Америку, не окрепли бы мировые культурные и хозяйственные связи. В наши дни многие считают, что именно европейская культура и ее продолжение на Американском континенте создали современную науку и технику. Однако это не более чем заблуждение. В реальности едва ли не половина важнейших изобретений, на которых зиждется современная цивилизация, пришла из Китая.
Изобретение пороха
В IV–III вв. до н. э. на дорогах Китая можно было встретить множество бродячих «докторов магических наук». Правители и знать охотно приглашали к себе этих мудрецов и выслушивали их удивительные рассказы о том, что далеко на востоке, посреди моря, высятся три священных острова – там обитают блаженные, которые владеют эликсиром бессмертия; животные и птицы там только белого цвета, а дворцы и ворота на тех островах сделаны из золота и серебра…
Этим россказням верили многие. Знаменитый император Цинь Шихуанди, мечтая во что бы то ни стало добыть эликсир бессмертия, посылал даже морские экспедиции на поиски «счастливых островов». Большой успех имели «знатоки магии» и при дворе императора Уди. Особым доверием этого правителя пользовался некий шарлатан, который выдавал себя за «бессмертного», способного повелевать сверхъестественными существами. Однажды он выступил перед императором с такой речью: «Принесите жертву духу очага, и вы сможете вызвать сверхъестественные существа. Когда вы вызовете сверхъестественные существа, порошок киновари можно будет превратить в желтое золото. Когда будет получено желтое золото, сделайте из него посуду для питья и еды, и тогда вы продлите свою жизнь. Когда вы продлите свою жизнь, то сможете увидеть блаженных с острова Пэнлай, который лежит посреди моря. Если вы их увидите и совершите жертвоприношения небу и земле, то вы никогда не умрете.» Суеверный император делал все, что велел ему маг. И даже внезапная кончина «бессмертного» не позволила императору усомниться в истинности его слов.
Некоторые «доктора магических наук» занимались алхимией. Они искали рецепт «эликсира бессмертия» (много лет спустя их последователи в Западной Европе будут искать философский камень); кроме того, алхимики пытались искусственным путем получить золото и серебро.
Следуя путем проб и ошибок, алхимики накопили ряд ценных познаний о веществах и их превращениях. Случалось, что отважные эксперименторы умирали, приняв на пробу дозу какого-нибудь изобретенного ими «чудодейственного» снадобья.
Однако в своих лабораториях они изготовили и многие по-настоящему полезные лекарства, получили ряд металлических сплавов и красящих веществ, освоили способы плавки, перегонки, кристаллизации, возгонки.
Во время своих опытов китайские алхимики обнаружили, что при смешении серы, селитры и древесного угля иногда происходит вспышка и даже взрыв. И уже в VII в. алхимик по имени Сунь Сымяо написал свое «Сочинение о пилюлях бессмертия», в котором содержится самый древний рецепт пороха.
В X в. (а возможно, и раньше) китайцы уже применяли в военном деле несколько видов порохового оружия. Порох использовался сначала по преимуществу как начинка для различных снарядов зажигательного назначения. Затем появились пороховые снаряды взрывного действия.
В 1132 г. китайцы уже использовали первое пороховое ствольное оружие. Это были длинные бамбуковые трубки, в которые закладывался порох. Каждую такую трубку держало два человека. Порох поджигался, и из бамбукового ствола вырывалась струя пламени, нанося ожоги воинам противника А в 1259 г. в Китае было изобретено первое примитивное ружье. Оно представляло собой толстую бамбуковую трубку, в которую помещался заряд пороха и пуль.
На рубеже XIII–XIV вв. в Китае появились первые металлические пушки. Их называли «огневыми стволами». Они заряжались каменными и железными ядрами; это были уже настоящие пушечные снаряды.
Первые сведения о порохе европейцы получили от арабов. Возможно, что именно через их руки это китайское изобретение попало в страны Европы. И вскоре перед пушками королевских армий начали рушиться стены рыцарских замков…
Так открылась новая страница в истории военного дела.
Вехи прогресса
Атомная бомба
«Атомная бомба – такая штука размером с ананас, которой можно взорвать целый город». Так позволил себе однажды пошутить известный немецкий физик, лауреат Нобелевской премии Вернер Гейзенберг. Но он и сам не поверил, что такая бомба может быть когда-нибудь создана. Между тем не прошло и пяти лет после этого высказывания, как над землей «ярче тысячи солнц» полыхнул первый ядерный взрыв. Случилось это «чудо» летом 1945 г.
Первую половину XX в. физики всего мира тщательно изучали строение атома и его ядра. Многих поражало, что, несмотря на свою малость, одна капля воды состоит примерно из 6000 миллиардов миллиардов (6 000 000 000 000 000 000 000) атомов водорода и кислорода. А каждый атом имеет строение, в некоторой степени сходное со строением нашей Солнечной системы. Вокруг ядра-«солнца» вращаются крохотные «планеты» – электроны.
В свою очередь атомное ядро состоит из двух основных строительных кирпичиков Вселенной – протонов и нейтронов или, как их еще называют, нуклонов. Электрон и протон – заряженные частицы. Причем величина заряда каждого из них одинакова; с той лишь разницей, что протон всегда заряжен положительно, а электрон – отрицательно. Нейтрон не несет электрического заряда, зато имеет очень большую проницаемость.
Ядра атомов одного элемента всегда содержат одинаковое число протонов. Но число нейтронов может быть разным, и такие разновидности элемента называются изотопами.
Обычно нейтроны и протоны в ядре держатся очень прочно. За это отвечают так называемые внутриядерные силы, которые компенсируют силы отталкивания протонов и не дают ядру самопроизвольно развалиться.
Однако каждое правило, как известно, имеет свои исключения. В данном случае к таковым относятся изотопы некоторых тяжелых элементов трансурановой группы. Например, в 1896 г. французский исследователь А. Беккерель открыл явление радиоактивности солей урана. То есть, говоря проще, он заметил, что соли эти засвечивают оказавшиеся рядом фотопластинки, даже если те плотно завернуты в черную бумагу.