Мощные лазеры (газодинамические и газовые) оказались незаменимыми при термической
обработке металлов. Лазерный луч в доли секунды нагревает тонкий верхний слой, например,
изделия из стали. При охлаждении оно как бы одевается в твёрдую закалённую «скорлупу»,
устойчивую к износу; сердцевина же остаётся вязкой и упругой. То есть сильно повышается
прочность изделия, его стойкость к ударам и истиранию. Поэтому лазерной закалке подвергают
детали, испытывающие высокие нагрузки, — оси железнодорожных колёс, зубья шестерёнок,
распределительные валы двигателей внутреннего сгорания.
Сфокусированным лазерным лучом режут толстую листовую сталь, раскраивают ткани на
текстильных фабриках. Разрез получается очень тонким. А потому выкройки деталей можно
размещать на полотне более плотно и тем самым экономить материал. Световым лучом
сваривают детали, причём из материалов, не поддающихся сварке другими способами, —
например, из металла и керамики или стекла Лазерным лучом сверлят, точнее, мгновенно пробивают отверстия любой формы в самых прочных материалах. Всем известна, например, лампочка накаливания. Главная её деталь — тонкая вольфрамовая проволока, свёрнутая в спираль. Изготовляют её способом волочения: протаскивают заготовку через фильеры (от фр. filie're, от fil — «волокно», «нить») — сужающиеся отверстия. Вольфрам — металл очень твёрдый, поэтому фильеры сверлят в алмазе. Операция эта сложная, длительная и дорогая: алмаз сверлят только алмазом, и обработке он поддаётся очень медленно. Лазерная вспышка пробивает в минерале отверстие за считанные секунды. А излучение фокусируют так, что фильера сразу получается нужной формы и диаметра.
Интересно, что лазерным излучением алмаз можно не только «испортить», пробив в нём дырку, но и улучшить. Посторонние включения внутри крупного ювелирного камня не позволяют огранить последний в дорогой бриллиант, поскольку нарушают его «игру». Чтобы убрать дефекты, алмаз раньше распиливали на части. Сегодня лазерным лучом, сфокусированным в тонкую нить, включения выжигают и испаряют через пробитый микроскопический канал. После такой «косметической операции» отверстие заполняют прозрачным пластиком, и оно становится совершенно незаметным. В хороших механических часах стоят детали, изготовить которые без лазерной технологии очень нелегко. Это так называемые часовые камни — подшипники, на которые опираются оси шестерёнок. В каждом часовом механизме камней (миниатюрных шайбочек из синтетического корунда) не меньше десятка. Корунд по твёрдости почти не уступает алмазу, но лазерный станок пробивает в нём отверстие заданной формы меньше чем за секунду.

Следующей вехой промышленной революции стал переход от использования мышечной силы людей и животных, а также кинетической энергии воды и ветра к повсеместному внедрению паровых машин. Водяные и ветряные мельницы уже не могли обеспечивать нужды быстро растущей горнорудной и металлообрабатывающей промышленности. Пытались сооружать огромные водяные колёса, но и это не спасало положения. Да и обязательная «привязка»
мануфактур к водяным мельницам на реках была крайне неудобной.
Для дальнейшего развития промышленности требовался надёжный и дешёвый источник
энергии. Им стал универсальный паровой двигатель, изобретённый и построенный Джеймсом
Уаттом (1736—1819).
О движущей силе пара люди знали с глубокой древности. Одним из первых попытался
воспользоваться этой силой французский физик Дени Папен (1647—1714). Он пришёл к идее
пароатмосферного двигателя, представлявшего собой цилиндр с поршнем, который мог
подниматься под давлением пара и опускаться при его конденсации. Однако учёный так и не
смог создать работоспособное устройство.
В 1696 г. английский инженер Томас Се'вери (1650—1715) изобрёл паровой насос для подъёма
воды. В 1707 г. насос Севери был установлен в Летнем саду в Петербурге. Английский механик
Томас Ньюкомен (1663— 1729) создал в 1705 г. паровую машину для откачки воды из шахт. В
1712 г., использовав идеи Папена и Севери, Ньюкомен построил машину, которая применялась
на шахтах Англии до середины XVIII в.
Но уже к 1765 г. Дж. Уатт сконструировал, а позже усовершенствовал паровой двигатель
принципиально нового типа. Его машина могла не только откачивать воду, но и приводить в
движение станки, корабли и экипажи. К 1784 г. создание универсального парового двигателя
было фактически завершено, и он стал основным средством получения энергии в промышленном производстве. В 1769—1770 гг. французский изобретатель Никола Жозеф Кюньо (1725—1804) сконструировал паровую повозку — предшественницу автомобиля. Она до сих пор хранится в Музее искусств и ремёсел в Париже.
Американец Роберт Фултон (1765— 1815) провёл в 1807 г. построенный им колёсный пароход «Клермонт» по реке Гудзон. 25 июля 1814 г. локомотив английского изобретателя Джорджа Стефенсона (1781 — 1848) протащил по узкоколейке 30 т груза в 8 вагонах со скоростью 6,4 км/ч. В 1823 г. Стефенсон основал первый паровозостроительный завод. В 1825 г. начала действовать первая железная дорога от Стоктона до Дарлингтона, а в 1830 г. — железнодорожная линия общего пользования между промышленными центрами Ливерпулем и Манчестером. Джеймс Несмит (1808—1890) создал в 1839 г. необычайно мощный паровой
молот, совершивший настоящий переворот в металлургическом производстве. Он же
разработал несколько новых металлообрабатывающих станков.
Так начался расцвет индустрии и железных дорог — сначала в Великобритании, а затем в
других странах мира.
Джеймс Уатт похоронен там, где покоятся прославленные сыны его отечества, — в Вестминстерском аббатстве. На его памятнике начертано:
Не для того, чтобы увековечить
имя, которое будет жить, пока
процветают мирные искусства,
но чтобы показать, что
человечество воздаёт почести
тем, кому оно обязано
благодарностью, король, его
слуги, а также многочисленные
дворяне и граждане королевства
воздвигли этот памятник
Джеймсу Уатту. Его гению
удалось путём опыта
усовершенствовать паровую
машину. Благодаря этому он
умножил богатства своего
отечества, увеличил мощь
людей и поднялся до высоких
ступеней среди великих
деятелей науки, этих истинных
благодетелей человечества.

Во второй половине XX в. жизнь человека трудно представить без машин. А с появлением компьютеров они стали отвоёвывать позиции в областях, ранее полностью принадлежавших человеку: в управлении отдельными технологическими процессами и всем производством, в инженерных расчётах, медицинской и технической диагностике, в дизайне и научных исследованиях. Легче назвать те области человеческой деятельности, где машины ещё «не нашли себя», чем перечислять их разнообразные «профессии». Неудивительно, что сначала писатели-фантасты, а потом и специалисты стали поговаривать об эре автоматов и роботов, где места человеку практически не будет. Если словосочетания «умная машина», «ЭВМ-архитектор», «завод-автомат» воспринимать буквально, можно предположить, что вскоре на заводских воротах появятся объявления: «Людям вход воспрещён!». ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР
Человека часто сравнивают с машинами. И порой не в его пользу. Передвигается он и работает медленно, считает плохо, с памятью у него неважно. То ему жарко, то холодно; под водой и в космосе пребывать в своём натуральном виде не может. А вот машины — совсем другое дело! Мощные, быстрые, точные. Фантастически быстро считают, всё помнят, одинаково хорошо работают и в пустыне и в космосе, и днём и ночью... Автоматические станции летают на Венеру; автоматы-водолазы обнаруживают и поднимают затонувшие корабли... Так что же, действительно этот замечательный машинный мир вскоре сможет обходиться без людей? Как раз наоборот. Роль человека в современном автоматизированном мире только возрастает. От решений и действий одного или немногих людей всё в большей мере зависит благополучие да и просто нормальное течение жизни миллионов. Вот диспетчер энергосистемы. Без преувеличения можно сказать, что в его руках — жизнь городов и областей. Ошибись диспетчер — и остановятся поезда, станки на заводах, погаснет свет на улицах и в домах...
Диспетчеру помогают автоматы, которые собирают, обрабатывают, отбирают информацию и сообщают только о событиях, достойных внимания. Кое с чем приборы справляются сами — отключают вышедшие из строя участки и механизмы, предохраняют их от перегрузок, коротких замыканий. Но всё же они лишь помогают. Последнее слово всегда остаётся за человеком. И действовать без заранее подготовленного плана в критических ситуациях может только человек с его поистине уникальной способностью находить, может быть, не оптимальное, но разумное, приемлемое решение.
Люди и машины должны жить в согласии. В это согласие человек вкладывает знания, образованность, рабочие навыки и умения, т. е. профессиональную компетентность. Вклад же машин — сила, точность, быстрота, производительность. Чем совершеннее машины, тем выше требования к человеку. Но проблема сотрудничества людей и машин далеко не проста. Человек обладает уникальными, но ограниченными психическими, физиологическими и другими возможностями. Поэтому «подгонять» людей под машины бессмысленно. Разумнее приспосабливать машины к человеку. Как и поступали с незапамятных времён. Древний мастер делал лук и стрелу такими, чтобы с ними мог справиться стрелок. Соизмерял упругость лука с силой человека, а длину стрелы — с размахом его рук.
Чем сложнее становились машины, тем больше подобных «соизмерений» приходилось делать инженерам. Если с машиной работать неудобно, то это оборачивается неверными и лишними движениями, техническими ошибками, неточными или неправильными решениями. Инженеры-конструкторы ещё на стадии проектирования стараются предусмотреть все возможные неудобства и устранить их. В частности, органов управления не должно быть чрезмерно много, а их расположение, форму и даже окраску нужно сделать удобными — иначе оператор не сможет уследить за ними. Изучением человека и его деятельности в условиях производства с целью совершенствования орудий, условий и процесса труда занимается особая наука — эргономика.
Похожие проблемы решает и инженерная психология. В первую очередь её интересуют случаи, когда человека и рабочую машину связывает система-посредник — контрольно-измерительная или управляющая. Следуя принципу «машина — продолжение человека», эта наука стремится сделать всех посредников как бы незаметными для человека. Они должны в наиболее удобной для работника форме давать сведения о «главной» машине, которой он с их помощью управляет. Чтобы к человеку шла только самая важная в данный момент информация, чтобы основной показатель был всегда перед глазами, а самый необходимый «рычаг» — под рукой. Для эффективной работы людям нужно всё больше знаний, разнообразной и разносторонней информации. Причём не когда-нибудь, а сейчас,
в данную минуту. Поэтому главным посредником между человеком и рабочей машиной становится «усилитель человеческого интеллекта» — компьютер, или управляющая машина.

Историки техники подсчитали, что на звание изобретателя автомобиля в XIX в. претендовали
411 человек. Но творения этой армии умельцев ещё трудно было назвать автомобилями. Теперь
можно утверждать, что автомобиль изобретён в 1885 г., а честь его создания принадлежит сразу
двум немецким инженерам — Готлибу Даймлеру и Карлу Бенцу.
Оба изобретателя независимо друг от друга построили в том знаменательном году
«самодвижущиеся повозки», и оба получили на них патенты. Интересно, что Даймлер и Бенц
никогда не встречались, хотя города Штутгарт и Мангейм, где они жили, разделяет менее 100
км.
Готлиб Даймлер (1834—1900) увлёкся машинами ещё в детстве. Главным техническим
достижением в то время были паровозы; поступив в Высшее политехническое училище в
Штутгарте, будущий изобретатель обстоятельно изучил их устройство. После окончания
учебного заведения Даймлер работал на машиностроительных заводах Германии и Англии.
Постепенно он пришёл к убеждению: можно построить самоходный экипаж и для движения по
обычной дороге. Требовалось только создать надёжный двигатель.
Похожим был путь Карла Бенца (1844—1929). По окончании политехнического училища он
работал на паровозостроительном заводе, затем в техническом бюро в Мангейме. Как написал впоследствии Бенц в книге «Мой жизненный путь и мои изобретения», даже самая интересная работа, которую ему приходилось тогда делать, «не могла заменить осуществление мечты о безлошадном экипаже». Как и Даймлер, Бенц пришёл к выводу о необходимости коренного усовершенствования двигателей.

На рубеже XX—XXI вв. для большинства людей слово «компьютер» означает персональный
компьютер — настольный или переносной. И это естественно. Десятки миллионов компьютеров, работающих сейчас по всему миру, — именно персональные, или, как их ещё называют, микрокомпьютеры. Более мощные (и, несомненно, более дорогие) именуются, в порядке возрастания мощности, рабочими станциями, мини-компьютерами, мейнфреймами и, наконец, суперкомпьютерами. Но классификация эта условна. Она имеет смысл только в отношении техники, выпущенной в одно время, да и то не всегда: старшие модели персональных компьютеров часто мощнее младших моделей рабочих станций и т. д. И если на вашем самом недорогом персональном компьютере без проблем работает
операционная система Windows 95, то можете быть уверены: у вас в распоряжении больше
ресурсов, чем было лет десять назад у неплохого вычислительного центра, гордившегося своим
мейнфреймом.
КАК ВЫГЛЯДИТ ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР
Когда говорят «компьютер», обычно имеют в виду сразу три устройства — системный блок,
монитор и клавиатуру. Плюс, может быть, маленькую мышь. Это настольный персональный
компьютер. У переносного аппаратура целиком находится в одном корпусе. Только вместо
мышки там трекбол или другое указательное устройство. В системном блоке размещены и мозг
компьютера (процессор), и память, и сердце (блок питания). Всё остальное называется
периферией и предназначено для связи компьютера с внешним миром — с пользователями,
другими компьютерами и устройствами.
Но эти видимые, осязаемые, весомые предметы составляют только часть компьютера — так
называемое железо, аппаратное обеспечение, или хард (искажённое, но общеупотребительное от
англ. hardware). А есть ещё и другая часть — невидимая, неосязаемая и невесомая: программное
обеспечение (ПО), или софт (англ. software). Ни один компьютер не способен работать без
программ. Именно двуединая, программно-аппаратная сущность компьютеров и делает их столь
многообразно полезными, многоликими.
Одинаковые компьютеры с различным программным обеспечением по сути разные компьютеры.
Почти на любой современный домашний компьютер нетрудно установить программы, которые
сделают его файл-сервером, т. е. компьютерным хранилищем информации, центром целой сети
компьютеров-клиентов. И тогда верный помощник и незаменимый партнёр в играх превратится в
нечто, возможно, и нужное в каком-нибудь офисе, но странное и абсолютно бесполезное дома.

Не зря говорят: «Энергия — хлеб промышленности». Чем более развиты промышленность и
техника, тем больше энергии нужно для них. Существует даже специальное понятие —
«опережающее развитие энергетики». Это значит, что ни одно промышленное предприятие, ни
один новый город или просто дом нельзя построить до того, как будет определён или создан
заново источник энергии, которую они станут потреблять. Вот почему по количеству
добываемой и используемой энергии можно довольно точно судить о технической и
экономической мощи, а проще говоря — о богатстве любого государства.
В природе запасы энергии огромны. Её несут солнечные лучи, ветры и движущиеся массы
воды, она хранится в древесине, залежах газа, нефти, каменного угля. Практически безгранична
энергия, «запечатанная» в ядрах атомов вещества. Но не все её формы пригодны для прямого
использования.
За долгую историю энергетики накопилось много технических средств и способов добывания
энергии и преобразования её в нужные людям формы. Собственно, и человек-то стал человеком
только тогда, когда научился получать и использовать тепловую энергию. Огонь костров
зажгли первые люди, ещё не понимавшие его природы, однако, этот способ преобразования химической энергии в тепловую сохраняется и
совершенствуется уже на протяжении тысячелетий.
К энергии собственных мускулов и огня люди прибавили мускульную энергию животных. Они
изобрели технику для удаления химически связанной воды из глины с помощью тепловой
энергии огня — гончарные печи, в которых получали прочные керамические изделия. Конечно,
процессы, происходящие при этом, человек познал многие тысячелетия спустя.
Потом люди придумали мельницы — технику для преобразования энергии водяных потоков и
ветра в механическую энергию вращающегося вала. Но только с изобретением паровой машины, двигателя внутреннего сгорания, гидравлической, паровой и газовой турбин, электрических генератора и двигателя человечество получило в своё распоряжение достаточно мощные технические устройства. Они способны преобразовать природную энергию в иные её виды, удобные для применения и получения больших количеств работы. Поиск новых источников энергии на этом не завершился: были изобретены аккумуляторы, топливные элементы, преобразователи солнечной энергии в электрическую, реактивные двигатели и — уже в середине XX столетия — атомные реакторы.
С помощью энергетических машин извлекают и преобразуют один вид энергии (её называют первичной) в другой (вторичную энергию). Очень часто машина одного типа с такой «переделкой» не справляется. Тогда энергию нужного вида получают путём последовательных преобразований в цепочке энергетических машин разных типов.
Например, гидравлическая, паровая, газовая турбины, двигатель внутреннего сгорания раскручивают роторы генераторов, превращая механическую энергию в электрическую. Если турбина паровая, то в энергетической установке ещё должны быть паровые котлы с топками (они преобразуют химическую энергию топлива в кинетическую энергию пара) или парогенераторы с атомными реакторами (здесь пар образуется за счёт энергии,
выделяющейся при делении ядер атомов).
Однако чем больше машин в цепочке, тем выше потери энергии. Поэтому перед учёными и
инженерами стоит важная задача: создать машины и технологические процессы, в которых
нежелательные потери энергии сведены к минимуму.
Конечные потребители полученной энергии — самые разнообразные транспортные и рабочие
машины, источники света, устройства управления, средства связи и обработки информации,
источники тепла — словом, практически вся известная нам техника.

Великие изобретения и открытия никогда не принадлежат одному человеку, даже если их автор хорошо известен. Они всегда — конечный результат усилий многих талантливых людей, и немало их остаётся безвестными. История же называет автором изобретения того, кому посчастливилось первым завершить общую работу. Так обстоит дело с механическим суппортом и организацией станочной линии, идеи которых приходили в голову не одному Генри Модели. Так получилось и с идеей конвейера, очень важной для истории индустриализации и современного массового производства техники. Обычно это достижение технологии и организации труда связывают с именем американского промышленника Генри Форда (1863— 1947). И вполне заслуженно: Форд первым организовал конвейерное производство столь сложной машины, как автомобиль. Но историки знают: главный секрет технологии массового производства — полное сходство всех однотипных образцов выпускаемой продукции, их взаимозаменяемость. Понял это и первым применил в массовом производстве американский предприниматель Эли Уитни (1765-1825).
...В конце XVIII в. армия США готовилась к войне, которая могла вспыхнуть в самое ближайшее время. Возникла острая нужда в стрелковом оружии. Государственный заказ на изготовление большой партии мушкетов сулил огромные барыши. Но никто из заводчиков не брался за его исполнение, потому что днём с огнём нельзя было найти достаточное количество квалифицированных мастеров. Мушкеты в те годы делались штучно: один мастер выполнял с начала до конца все операции — сам изготовлял все детали, а затем собирал из них оружие. И хотя он старался, чтобы ружья получались одинаковыми, они, конечно, оказывались чуть-чуть разными. Ни спусковой механизм, ни ствол одного мушкета не подходили к другому. Каждая деталь подгонялась по месту. Казалось, иначе и быть не может.
И всё же нашёлся человек, рискнувший взяться за дело. Он нанял рабочих, умевших выполнять отдельные простые операции. Например, вытачивать оси для спускового механизма. Или делать ложе. Или ещё какую-нибудь деталь. Но как собрать ружьё из деталей, вышедших из рук разных рабочих? Как добиться, чтобы детали перестали быть штучными (пригодными только для одного ружья) и подходили без подгонки? Эли Уитни — так звали этого человека — решил задачу. Он изготовил шаблоны — образцы, в точном соответствии с которыми рабочий делал порученную ему деталь. Теперь все детали одного назначения, изготовленные разными людьми, стали похожи друг на друга как две капли воды. Теперь за смену выпускали гораздо больше мушкетов, чем если бы каждый рабочий делал целиком всё ружьё. Последний в технологической цепочке рабочий-сборщик ставил детали в мушкет — просто брал их из ящиков.
В 1801 г. Уитни успешно применил новую организацию производства при изготовлении крупной партии мушкетов. Он не придумал новое ружьё, не сконструировал новое техническое устройство. Его «секрет» — новый технологический процесс, открывший дорогу массовому производству сложной техники. Уитни принадлежат и другие изобретения, но именно это прославило его имя.
Идеей Уитни воспользовался Генри Форд, когда решил поставить на поток производство дешёвого «народного автомобиля». Кроме того, он соединил рабочие места движущейся лентой — конвейером. На первых шагах сборочный конвейер нёс на себе только шасси — основу будущего автомобиля. По мере передвижения шасси «обрастало» всё новыми деталями, которые устанавливали рабочие: кто — коробку скоростей, кто — двигатель, кто — колёса или фары. В конце пути на конвейере стоял уже полностью готовый автомобиль. По такому принципу и сегодня работают конвейеры на всех предприятиях мира.
После появления конвейера стал возможен массовый выпуск самой сложной техники. И все её экземпляры были идентичны. Затраты труда на производство каждого отдельного экземпляра снизились. Но в конвейерном производстве есть и свои проблемы. Монотонный ритм, бесконечное повторение одних и тех же движений выматывают рабочего. Человек начинает чувствовать себя придатком машины, живым роботом. Чтобы избежать утомительного однообразия, рабочих время от времени переводят с одной операции на другую. На заводах создают специальные комнаты психологической разгрузки. Но окончательно проблема не решена и по сей день.

Генри Модели (1771 — 1831) всегда считал себя добропорядочным верноподданным Его
Величества Короля и никогда не имел ничего общего с бунтовщиками. Больше всего на свете
Модели гордился тем, что стал мастером задолго до окончания установленного ещё в Средние
века обязательного семилетнего срока ученичества. Наверное, он очень удивился бы, узнав, что
его имя войдёт в историю революции, пусть даже и технической.
Мастера-механики, признавшие молодого Модели равным себе, не ошиблись.
Два его знаменитых изобретения помогли перейти от ремесленного, в основном ручного, труда к изготовлению машин машинами. Первое из них, так называемый механический суппорт, — устройство для очень жёсткого и в то же время подвижного крепления резца, которым обрабатывают металлические заготовки на станке. Создав суппорт, Модели совершил переворот в токарном мастерстве. До этого резец, острая кромка которого снимает слой материала с быстро вращающейся заготовки, токарь держал в руках, опираясь на специальные подставки, или упоры. При такой технологии добиться высокой точности обработки просто невозможно. Особенно трудно изготовить детали строго правильной круглой формы.
Джеймс Уатт долго не мог улучшить свой универсальный паровой двигатель: не было станка, чтобы с необходимой точностью изготовить главные детали — цилиндр и поршень. Сохранилось письмо великого изобретателя, в котором он с восторгом сообщал другу: «Наконец-то удалось подогнать поршень и цилиндр друг к другу так, что в зазор между ними еле-еле проходит шестипенсовая монета!». Подобная точность в наши дни, когда детали обрабатываются в заводских цехах с точностью до тысячных долей миллиметра, вызывает улыбку. Но в те времена она считалась большим достижением. Очень трудно было изготовить на старых станках болты и гайки к ним. Попробуйте-ка, держа резец в руках, нарезать на металлическом стержне точную винтовую резьбу!
Генри Модели решил эту проблему. Токарь получил возможность, вращая рукоятки суппорта, перемещать резец по вертикали и по горизонтали с недостижимой ранее точностью, по мере надобности подавать его вперёд и отводить назад практически на любое, даже очень маленькое, расстояние. Впервые в истории обработки материалов механическое устройство заменило руку человека.
Второе великое изобретение механик сделал, выполняя заказ сэра Сэмюэла Бентама — генерал-инспектора заводов Британского королевского военно-морского флота. Это были годы, когда Англия стала «владычицей морей». Парусные военные корабли и торговые суда под флагом Великобритании появлялись в самых отдалённых уголках морей и океанов. А на карабельных верфях закладывали всё новые и новые барки и бриги, шхуны и фрегаты. Но плавающим и вновь строящимся кораблям необходимы мачты, паруса, такелаж. И блоки для канатов — тысячи, десятки тысяч блоков, без которых нельзя поднимать и опускать паруса, управлять ими. Нужно было придумать способ, как изготовлять блоки быстро, выпускать их крупными партиями и высокого качества. То, что сделал Модели, до сих пор вызывает восхищение.
А сделал он первую в истории станочную линию для производства корабельных блоков. В 1807 г. заработали 43 дерево- и металлообрабатывающих станка, выстроенные в одну технологическую цепочку. Рабочий на каждом станке выполнял только одну простую операцию, а значит, не терял времени на переналадку оборудования. Получилась целая система машин, поочерёдно делавших всё, что нужно, — от распиливания стволов деревьев особо твёрдых пород, например железного дерева, до обтачивания бронзовых подшипников и нарезания резьбы на соединительных болтах. Готовые блоки выходили из цеха потоком, поэтому новый способ производства большого количества однотипной продукции назвали поточным.
Сэр Бентам остался доволен: проблема была решена. Но и он не предполагал, что станки Модели войдут в историю техники как самые первые машины, изготовленные с помощью других машин, стоявших в мастерской изобретателя. Машины, сделанные машинами! Система блочных машин Модели пережила своего создателя. Мастер умер в 1831 г., а его станочная линия работала без переделки до начала XX в. Бесспорно, факт удивительный. Но важнее то, что именно тогда, в начале XIX в., возникло машиностроение — новая отрасль промышленности, быстро ставшая главной.

В 1562 г. от причалов доброй старой Англии отошёл парусный корабль, направлявшийся с грузом тканей, изделий из металла и стекла к побережью Африки. Обычный торговый рейс? Нет, то была первая английская экспедиция за рабами. Путь парусника — сначала к Африке, затем через Атлантический океан к Америке, а там, уже без захода в Африку, обратно к родным берегам — на протяжении 250 лет повторили тысячи судов. Проложим на карте маршрут. Получим треугольник. Первая его вершина — пункт отправления корабля. Вторая — остановка у африканского побережья. Здесь груз — ткани, бусы и мушкеты — обменивался на живой товар: один мушкет — один негр-невольник. Закованных в цепи людей загоняли в опустевшие трюмы, и штурман, благословясь, прокладывал курс туда, где прибытия судна уже с нетерпением ждали американские плантаторы.
На невольничьих рынках рабов сбывали легко: спрос всегда превышал предложение, рабочей силы на плантациях не хватало. На корабль грузили бочки с крепчайшим ромом, а главное — кипы хлопка, долгожданное сырьё для текстильных фабрик в английских городах. Капитан командовал: «Отдать швартовы! — и судно вновь бороздило океан, но теперь шло к родному порту. Там и замыкался зловещий треугольник. Путь домой был особенно приятен: не торопясь подсчитывали прибыль, думали, как расширить дело, каких компаньонов пригласить... Недаром маршрут назвали «золотым треугольником». Прибыль работорговцев достигала 300 %. К середине XVIII в. в Англии уже не оставалось купца или города, так или иначе, не вовлечённого в колониальную торговлю. В 1788 г. в Африку из Манчестера вывезли товаров на 200 тыс. фунтов стерлингов, а из Бирмингема—до 100—150 тыс. ружей. Через портовый Ливерпуль в 1795 г. проходило 5/8 английской и 3/7 всей европейской торговли рабами. Этот страшный и постыдный многовековой период истории имел важное значение для начала индустриализации — быстрого развития крупного машинного производства. Не случайно первые изобретения, давшие толчок технической революции, сделаны именно в текстильном производстве Англии. К концу XVIII столетия выпуск тканей из дешёвого хлопка, привозившегося с Американского континента, стал массовым. Тогда же наступил небывалый расцвет горнорудной, металлургической и металлообрабатывающей промышленности.

О том, что воду в водяном насосе не поднять выше определённой высоты, знали ещё со времён поздней античности, хотя объяснения этому факту не существовало. Было также неясно, что образуется над водой. Пустота? Но, согласно принципам аристотелевой физики, это невозможно: «природа боится пустоты». Воздух? Непонятно, откуда ему там взяться. В XVII в. к учению Аристотеля стали относиться критически. Ещё в 90-х гг. XVI в. Галилей в своём раннем сочинении по механике «О движении» оспорил утверждение Аристотеля, что пустота невозможна. Она возможна, утверждал Галилей, но стремится исчезнуть и потому обладает определённой силой, — силой пустоты, которая и удерживает столб жидкости в насосе. В 1630 г. генуэзский чиновник и естествоиспытатель-любитель Джамбаттиста Бальяни предложил другое объяснение. Да, утверждал он, над водой образуется вакуум, но жидкость в насосе удерживается не им, а силой атмосферного давления.
Таким образом, имелось, по меньшей мере, три различные точки зрения на то, что же происходит в водяном насосе над поверхностью воды. Последователи Аристотеля (в основном учёные-иезуиты) отрицали существование вакуума. Кто-то из естествоиспытателей поддерживал точку зрения Галилея, на которой он продолжал настаивать; кто-то разделял теорию Бальяни. По традиции спор разрешили экспериментом. Провели его в Риме, вероятнее всего, в 1641 г., когда Галилей был ещё жив, под покровительством Бенедетто Кастелли — одного из самых влиятельных учёных того времени, ученика Галилея. В эксперименте участвовал ещё один ученик Галилея — Винченцо Вивиани. Обо всём происходившем подробно рассказал в 1644 г. Эванджелиста Торричелли (1608— 1647) — бывший, очевидно, автором постановки опыта — в письме к Микеланджело Риччи.
Опыт заключался в том, что заполненную ртутью и запаянную с одного конца трубку опускали в сосуд с ртутью. Подобно воде, ртуть частично выливалась в сосуд, и так же, как в водяном насосе, над её поверхностью возникала пустота. При этом было отмечено, что отношение высоты, на которую поднимается в трубке ртуть, к высоте, на которую поднимается вода, равно отношению плотности воды к плотности ртути и не зависит ни от формы трубки, ни от объёма пустого пространства над поверхностью ртути.
С целью доказать, что над поверхностью ртути действительно образуется пустота, экспериментаторы поместили туда небольшой колокольчик (который приводили в действие магнитом) — его звон был еле слышен.
Нельзя сказать, чтобы результаты опыта убедили всех. Но эксперимент повторяли неоднократно на протяжении всего XVII столетия, и мало-помалу представления о возможности пустоты и об атмосферном давлении овладели умами и стали общепризнанными. «Мы погружены на дно безбрежного моря воздушной стихии, — писал Торричелли, — которая, как известно из неоспоримых опытов, имеет вес».
Об эксперименте узнал знаменитый французский математик, философ и естествоиспытатель, тогда ещё
двадцатилетний юноша, Блез Паскаль (1623—1662), разделявший теорию «боязни пустоты». Он начал с опытов с различными жидкостями, думая, что результаты, полученные Торричелли, могут быть связаны с особыми свойствами ртути. Однако постепенно молодой учёный пришёл к выводу, что объяснение Торричелли верно. Но в таком случае, решил он, высота подъёма ртути в трубке должна уменьшаться при подъёме на высокую гору по той же причине, по которой давление под водой увеличивается по мере погружения. Соответствующий опыт провёл Флорен Перье, родственник Паскаля, 19 декабря 1648 г. на горе Пюи-де-Дом. Разница в уровнях на вершине горы и у её подножия превзошла все ожидания — она оказалась равна 84 мм. Окрылённый успехом, Паскаль сам повторил эксперимент в Париже—в знаменитом соборе Нотр-Дам, а затем на башне Сен-Жак и на длинной лестнице одного частного дома. Значение полученных результатов (Паскаль опубликовал их практически немедленно в том же, 1648 г.) трудно переоценить: правильность теории атмосферного давления решительно подтвердилась. Появилась новая единица измерения — миллиметр ртутного столба, — которой пользуются и по сей день (в международной системе единиц СИ единица давления названа «паскаль» — Па
— в честь знаменитого француза). Получили первую оценку массы земной атмосферы. Ну и, наконец, был предложен прибор, с помощью которого атмосферное давление можно измерять,
— ртутный барометр (наблюдательный Паскаль сразу заметил, что тот же прибор пригоден и для определения высоты).
Благодаря впечатляющим успехам наука к концу XVII столетия приобрела огромный авторитет в обществе. Новейшие открытия и изобретения стали интенсивно внедряться в хозяйственную жизнь, в создание новых образцов техники. В результате начались глубокие преобразования в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, коренным образом изменившие экономический уклад общества. Историки назвали этот процесс промышленной революцией.

Newer Posts »