Что скрывает атмосфера, или Как возник воздух… - Кин Сэм - Страница 42

На протяжении следующего десятилетия Бессемер и другие промышленники активно решали эти проблемы, и в 1870-х гг. сталь, совершенно объективно, превзошла чугун по всем параметрам: она была прочнее, легче и надежнее. Однако инженеры все еще не верили в возможность использования стали, и их не стоит в этом обвинять. Казалось невероятным, что порция воздуха может так сильно упрочить металл, а многолетняя неразбериха подкрепляла эти сомнения. Когда Бессемер предложил использовать сталь для производства железнодорожных рельсов, начальник строительства с удивлением спросил: «Вы хотите, чтобы меня судили за убийство?» А всемогущая Британская торговая палата, отвечавшая за все общественные работы, запретила использовать сталь для производства мостовых опор. В результате в начале строительства моста через Тей в 1871 г. у инженеров не было иной возможности, кроме как использовать для изготовления опор чугун, а для раскосов — чистое железо и надеяться, что их взаимные недостатки скомпенсируют друг друга.

Но инженеры вовсе не думали, что этот выбор рискован. Напротив, по их мнению, мост через Тей был самым большим и мощным мостом в мире — «Титаником» в архитектуре. К сожалению, в результате стечения целого ряда обстоятельств этот замечательный мост рухнул.

Для начала, возникло недопонимание между литейным производством, поставлявшим слитки чугуна, и строительной компанией, которая отливала опоры. Как в романе «Уловка-22», строительная компания требовала «лучшее» железо для некоторых элементов конструкции. Однако компания не знала, что литейщики производили чугун трех типов: лучшее, самое лучшее и самое-самое лучшее. Поэтому, затребовав «лучшее», компания получила худшее. Во время отливки фрагменты опор отваливались, и их приходилось приваривать заново, так что опоры получились щербатыми. Вместо того чтобы остановиться, рабочие латали дыры замазкой, изготовленной буквально из всего, что попадало под руку: древесной смолы, пчелиного воска, железных опилок и, конечно же, сажи, чтобы скрыть изъяны. Рабочие называли эту замазку «яйцами Бомонта» (Beaumont's egg), коверкая французское выражение beau montage — «выглядит неплохо».

После открытия моста ленивые инспекторы заметили неполадки, но не сообщили о нескольких уже появившихся трещинах. Историк так описывал визит одного инспектора: «Он смочил слюной листок из записной книжки, налепил на трещину и стал ждать следующего поезда. Когда поезд прошел, дыр на листке не оказалось. Значит, нет проблем!»

К сожалению, конструкция моста тоже была неудачной: он имел высоко расположенный центр тяжести и раскачивался даже в безветренную погоду, а при прохождении поезда отклонялся в стороны на 10–15 см. Главный инженер Томас Буч неверно произвел расчеты и не укрепил мост на случай ураганных ветров.

В результате всех этих обстоятельств 28 декабря 1879 г. под порывами сильнейшего ветра, достигавшего скорости 100 км/ч, мост раскачался. В шесть вечера небольшой пассажирский поезд едва его преодолел: он буквально проскользнул по рельсам, ударяясь о заграждения и оставляя позади себя столбы искр.

Крушение моста через реку Тей в Шотландии

Стотонному экспрессу, проходившему часом позже, повезло меньше. Он тоже скользил по ограждениям, еще выше поднимая столбы искр. И, на беду, именно в этот момент налетел сильнейший порыв ветра. Если бы мост был построен из прочной и гибкой стали, он, наверное, мог бы устоять. Но его сделали из жесткого чугуна не лучшего качества. Рухнули все двенадцать центральных опор — бум, бум, бум, бум, — открыв полукилометровую брешь. Поезд скользнул в пустоту и нырнул в воду с высоты 25 м вместе с 75 пассажирами.

Правительство начало расследование, и на свет выплыли все неприятные подробности о дешевом строительстве и «предательском» (как выразились следователи) чугуне. Козлом отпущения был выбран Буч. Не имело значения, что только этим летом он был произведен в рыцари (так совпало, что одновременно с Генри Бессемером) и недавно в результате несчастного случая потерял зятя. Буч был больным и слабым человеком и не выдержал испытания. Через несколько месяцев после катастрофы он умер.

Пользуясь всеобщим смятением, Торговая палата тихонько отменила запрет на использование стали для строительства мостов. В частности, очень скоро был одобрен проект нового моста через Тей со стальными опорами. Мост был открыт в 1887 г. и действует до сих пор. Совершенно естественно, что Уильям Топаз Макгонаголл посвятил открытию моста новый поэтический перл.

Рассказывая о паровых двигателях и взрывчатых веществах, мы акцентировали внимание на невероятной силе газов, и история производства стали тоже вполне укладывается в этот контекст, ведь именно добавка монооксида углерода и кислорода превращает хрупкое железо в прочную сталь. Однако из этой истории можно извлечь еще более интересный урок, касающийся изящества газов.

То, о чем я хочу рассказать, смог отразить гораздо более талантливый поэт, чем Уильям Макгонаголл, Э. Э. Каммингс, хотя и в другом контексте. В знаменитом стихотворении Каммингс описывает ощущения, рождающиеся в нем от близости любимого человека: «За лепестком лепесток, раскрываешь меня, как раскрывает / Весна (касаясь умело, загадочно) свою первую розу». И настаивает, что «ни у кого, у дождя даже, нет таких крохотных рук». Какая необычная метафора о руках дождя — как он проникает в почву и ворошит скрытую там жизнь, действуя в неподвластном нашим ощущениям измерении. Газы делают то же самое. Рассуждаем ли мы о влиянии CO и O[31]2 на функцию наших легких или о способности этих газов превращать железо в сталь, алхимия их действия кажется одинаково загадочной. У газов тоже есть крохотные руки.

Глава шестая

В синеве

Гелий (He) содержится в воздухе в концентрации 5 ppm; при каждом вдохе мы поглощаем 70 квадриллионов молекул

Аргон (Ar) сегодня составляет 1 % воздуха, или 10 000 ppm; при вдохе мы поглощаем сотню квинтиллионов молекул

Новые эксперименты с воздухом не только способствовали материальному прогрессу, но и повлияли на наше мировоззрение. Люди вдруг осознали, что изучение окружающего их чудесного и таинственного газа — это путь к пониманию законов функционирования планеты в целом. Забавно также, что в конце XVIII в. газы помогли реализовать древнейшую мечту человечества — дали возможность неуклюжим и бескрылым земным существам подняться в небо.

Один из первых монгольфьеров, наполненный горячим воздухом и дымом

Легенда гласит, что история полетов началась с женского белья. В 42 года Жозеф-Мишель Монгольфье считался неудачником. Он унаследовал от отца фабрику по производству бумаги, но попал в долговую тюрьму, и его доля в семейном деле досталась младшему брату, что его сильно унижало. Занятия химией газов, привлекавшей также Лавуазье и Пристли, не укрепляли его репутацию в глазах окружающих. Однако в один прекрасный день в 1782 г. это увлечение принесло неожиданные плоды. Монгольфье заметил, что развешенное для просушки над огнем нижнее белье жены странным образом раздувалось. Всякий раз, когда огонь усиливался, белье поднималось в воздухе. Почему? Какая сила заставляла его подниматься? И он задумался, нельзя ли сделать такой «мешок воздуха», который мог бы поднять его самого. Так из озорной фантазии родилась идея первого в мире воздушного шара*.