Ванна Архимеда: Краткая мифология науки - страница 11

»[14]. В действительности источником энергии для них служат не вода или ветер, не магнетизм или электричество, но перепады атмосферного давления: они представляют собой гигантский барометр, содержащий около 80 кг ртути и снабженный поплавком, чтобы посредством весьма хитрой системы шестеренок поднимать гири часов при повышении или понижении атмосферного давления. Любой физик возразит, что в данном случае о вечном движении и речи нет — эта машина не изолирована от среды; а любой метеоролог добавит, что такие часы остановятся в экваториальной зоне затишья, эдаком барометрическом болоте, где атмосферное давление почти не меняется. И все же, если бы часы Кокса не были разобраны и освобождены от содержащейся в них ртути, они шли бы по сей день и продолжали бы идти до тех пор, пока не сгнили бы окончательно их деревянные детали.

Часы Кокса не положили конец поискам вечного движения; конечно, они не были достаточно «философскими», поскольку обращались к внешнему источнику энергии — в данном случае к атмосфере. Закон сохранения энергии, утверждающий, что в любой замкнутой системе энергия может только переходить из одной формы в другую, но никоим образом не возрастать и не убывать, ничуть не обескураживает искателей. И тем более их не смущает доказательство неосуществимости «истинного» вечного движения, приведенное в 1824 году Никола Леонардом Сади Карно в его «Рассуждениях о движущей силе огня и машинах, использующих эту силу». Этот труд в 118 страниц утверждает существование в природе фундаментильной асимметрии: хотя возможно полное превращение механической энергии в тепловую, обратное превращение осуществимо лишь со смехотворной производительностью. Максимальный КПД современного автомобильного двигателя, например, едва превосходит 25 %, большая же часть высвобожденного от сгорания топлива тепла идет на износ мотора и нагревание атмосферы. Для того чтобы прийти к этому замечательному выводу, имевшему важные последствия далеко за пределами термодинамики (помимо прочего, в биологии), Карно обращался к аналогии с мельницей, приводимой в движение падением теплорода (так тогда называли «теплоту») от нагревателя к холодильнику. Так что история вечного движения, начавшись с мельниц, естественным образом к мельницам и вернулась.

Тут и сказке конец? Ну, не совсем. Коль скоро сохранение энергии есть не физический закон, а принцип, не все еще потеряно. Как пояснял физик Макс Планк: «В конце концов, принцип сохранения энергии — закон экспериментальный. А потому, хоть мы сегодня и держим его за универсальный и объемлющий все возможные случаи, его справедливость может в один прекрасный день оказаться как-то ограниченной; и тогда проблема вечного движения внезапно окажется вполне насущной». В ожидании этого события вечное движение, изгнанное из царства мельниц, часов и моторов, нашло себе прибежище в мире атомов (где электроны, хотя и пребывают в «стационарных» квантовых состояниях, не перестают вращаться вокруг ядер на протяжении миллиардов лет), и в особенности среди таких хрупких и удивительных чудес техники, как ядерные реакторы-размножители. Эти машины наверняка очаровали бы Джеймса Кокса, поскольку они производят больше делящейся материи (хотя и не больше энергии), чем потребляют. Но атом подчиняется совсем другим законам, возразят нам педанты; «Супер-Феникс» отнюдь не подразумевает немыслимого чуда, каковым была бы действительно автономная машина, функционирующая без всякого источника энергии, как эдакая абсолютная механическая нирвана или бессмертная душа машины, не ведающая ни о трении, ни о втором начале термодинамики.

По всей очевидности, то, о чем мечтали и продолжают мечтать адепты вечного движения, не имеет отношения к механике. Подобно Аристотелю, представлявшему себе «перводвигатель» — божественную причину движения планет — где-то за пределами сферы неподвижных звезд, они хотят выделить в чистом виде душу движения. Они ищут, говоря совсем просто и схематично, секрет жизни. В рукописи арабского алхимика Джабира ибн Хайяна, датируемой IX веком, предлагается собрать все органические вещества внутри одной сферы, находящейся в вечном движении, что показывает: одержимость идеей вечного движения совсем не так смешна, как кажется. Она мало связана с развитием механики, зато прочно связана с развитием биологии. Кто отважится заявить, что миф — бесполезное творение ума?