Читаем Изобретения Дедала онлайн бесплатно

Имя Дедала, героя греческой мифологии, искусного зодчего, строителя знаменитого лабиринта на острове Крит, создателя первого «летательного аппарата», дошло до наших дней как синоним творца, художника, умельца, неистощимого на идеи изобретателя.

И вот теперь оно предстало перед нами на страницах необычной, яркой, искрящейся юмором книги английского ученого Дэвида Джоунса. Книга «Изобретения Дедала» возникла как итог многолетней работы Джоунса в журнале New Scientist, где он вел «колонку Дедала», о чем автор сам рассказывает в своем предисловии. Новые изобретения Дедала мало напоминают примитивные крылья из перьев, скрепленных воском. Современный Дедал-Джоунс не отстает от стремительного научно-технического прогресса нашего времени — напротив, он всегда «впереди»! Широта его интересов поистине безгранична: он создает сверхбыстроходные суда, тепловые планеры, молекулярные гироскопы, лазеры-ваятели и многие другие технические новинки; решает проблемы охраны окружающей среды, размышляет над проблемами усовершенствования быта; он подвергает критике многие стороны образа жизни западного общества, основанного на конкуренции и власти денег… В общем всего не перечесть — читатель сам получит возможность оценить творческий диапазон Дедала.

Казалось бы, необузданный полет фантазии Дедала имеет мало общего с реальностью, но… мы узнаем, что многие его идеи стали темами серьезных научных и технических исследований. Более того, как сообщает сам автор, около 20% его идей были так или иначе реализованы.

Публикации Дедала вызывали бурные дискуссии [в переписке с автором, в частности, принял участие известный английский изобретатель Эрик Лейтуэйт, книга которого «Как изобретать» переведена на русский язык (М.: Мир, 1980)]. Это, безусловно, свидетельствует о том, что все рассуждения автора не просто бесплодные фантазии — они учат аналитическому мышлению, помогают развить творческие способности, рождают свежий взгляд на мир.

Выйдя из тесных рамок журнала и объединившись в книгу, заметки Дедала дополнились комментариями, расчетами, забавными рисунками и превратились в изящные изобретательские миниатюры. Это делает книгу интересной для проверки знаний и эрудиции читателя. Чтобы процесс работы читателя над книгой был более интересным и творческим, мы рекомендуем не читать ее подряд, а поступить следующим образом. Прочтите заметку. Дайте волю фантазии, оцените возможности явления. Соберите воедино все известные вам факты, относящиеся к описанному явлению, — и лишь после этого прочтите соответствующий комментарий Дедала и особенно разработки фирмы КОШМАР, этого остроумного и забавного детища Джоунса. Читателю, желающему глубже разобраться в тех или иных затронутых здесь вопросах, мы советуем обратиться к рекомендуемой нами литературе, список которой приведен в конце книги.

В настоящее время считается, что изобретения делаются коллективом — век одиночек прошел. И действительно, если взять бюллетень изобретений за 1982 г., то количество изобретений, сделанных одиночками, составит лишь 18–20%. Однако это не умаляет их роли. Так что время Дедалов не кануло в Лету!

Кому адресована книга? Без преувеличения — всем, причем она тем интереснее, чем шире эрудиция читателя. Она привлечет внимание и любознательного старшеклассника, и опытного исследователя, и домашней хозяйки — об этом свидетельствует широкий круг корреспондентов, откликнувшихся на публикации Дедала-Джоунса в New Scientist.

С нашей точки зрения, эта книга может также служить хорошим подспорьем для школ творческой молодежи, которые широко создаются в настоящее время в нашей стране по инициативе ВОИР. Мы надеемся, что она вдохновит и советских ученых на публикацию своих «изобретательских миниатюр», ибо изобретения составляют величайшую славу народа.

В. В. Патрикеев, заслуженный изобретатель РСФСР

В этой книге собрано (и дополнено) 129 «изобретений Дедала», опубликованных в разное время на «страничке Ариадны» в еженедельнике New Scientist. Все изобретения современного Дедала не уступают по смелости выдумки восковым крыльям его античного предшественника: они оригинальны и остроумны и дают читателю богатую пищу для размышлений. Эти идеи лежат на грани между строгой реальностью и очевидной фантастикой.

Я готовил материал для «колонки Дедала» на протяжении 17 лет и уже давно вынашивал честолюбивый замысел объединить хотя бы часть этих материалов в книгу. За прошедшее время накопилось более 800 выпусков журнала, содержащих «колонку Дедала», так что недостатка в «сырье» не было. Но как собрать разрозненные выпуски в книгу? Компиляция, созданная при помощи ножниц и клея, была бы здесь совершенно неприемлема. Кроме того, мне хотелось дополнить многие идеи, которые раньше приходилось безжалостно урезать, чтобы втиснуть их в рамки журнального столбца. Поэтому при подготовке настоящей книги я счел себя вправе вносить изменения и дополнения в журнальные варианты «изобретений», объединять идеи, разбросанные в разных номерах журнала и подвергать опубликованный ранее материал общему редактированию. Например, многие «колонки Дедала» начинались словами: «Мой (тот или иной эпитет) друг Дедал…», где эпитет носил наукообразный характер, отражающий обсуждаемую в данной публикации тему. Бесконечное повторение этой фразы в книге звучало бы чересчур надоедливо, так что я вычеркнул все хвалебные эпитеты, в дальнейшем отказавшись от них и в журнале.

Изобретательская фантазия Дедала всегда отталкивается от научной реальности. И как это ни странно, примерно 17% изобретений в том или ином виде впоследствии были восприняты всерьез, запатентованы, реализованы, а некоторые, как оказалось, были уже осуществлены прежде! Кое-какие из опубликованных в журнале идей Дедала я продемонстрировал «на практике» — в телевизионных научно-популярных передачах. Мне было очень лестно, что идеи из «колонки Дедала» предлагались студентам физического факультета Манчестерского университета в качестве тем для курсовых проектов. Студенты с удовольствием брались за дело, однако полученные ими результаты трудно поддавались оценке. Поэтому для тех, кто захочет более внимательно рассмотреть научную подоплеку этих «изобретений», я добавил раздел «Из записной книжки Дедала», где приводятся кое-какие вычисления и разбирается научная сторона вопроса. Все вычисления при подготовке книги я проделал заново, обнаружив при этом ряд неточностей. Так что численные расчеты, приведенные в настоящей книге, не всегда соответствуют ранее опубликованным в журнале. Прочие замечания, включая и упоминания о реализованных проектах Дедала, объединены под рубрикой «Комментарий Дедала».

Многие годы размышляя о будущей книге, я сталкивался с непреодолимой проблемой чертежей и рисунков. Где найти художника с достаточной технической эрудицией, который смог бы изобразить на бумаге фантазии Дедала? В конце концов издатели помогли мне разрешить эту задачу, предложив сделать все необходимые рисунки самому. Судите сами, что из этого получилось.

КОШМАР — это «Компания по осуществлению широкомасштабных актуальных разработок», руководимая Дедалом. Компания была основана в 1967 г., т. е. примерно через два года после появления на свет рубрики Дедала, по предложению Эдуарда Уилера, который в то время был редактором отдела техники журнала. Располагая такой «материально-технической базой», Дедал смог осуществлять свои прожекты с поистине индустриальным размахом, и фирма КОШМАР стала покорять вершину за вершиной. Политика фирмы была сформулирована Дедалом в ее первом годовом отчете, опубликованном в номере New Scientist от 24 декабря 1970 г.

Процветание фирмы основано на ее исследовательских контрактах. Практически весь доход вкладывается в расширение исследований. Как известно, все наши крупнейшие научные открытия были сделаны в ходе работы над другими проблемами или же в результате случайных наблюдений. В связи с этим мы поощряем полную научную безответственность наших сотрудников, позволяя им перескакивать с одной задачи на другую проводить нелепые эксперименты и т. д. Это не только создает в наших лабораториях творческую атмосферу, которой лишены другие, быть может лучше оснащенные промышленные лаборатории, но и позволяет привлечь к работе наиболее талантливых сотрудников. Такая организация труда дает совершенно непредсказуемые результаты, представляющие большую ценность для нас и наших заказчиков…

Как вы уже, по-видимому, поняли, я категорически отрицаю нелепое утверждение, будто наша фирма существует для блага своих «акционеров» — этой непостоянной, безымянной массы, охваченной лишь стремлением получить побольше прибыли. Своим успехом компания КОШМАР целиком обязана тому факту, что она существует для удовольствия и развлечения своих сотрудников.

Выпуск готовой продукции — отнюдь не основная задача компании КОШМАР. Ее изделия выпускаются небольшими партиями: их главная цель — проверка выдвинутых гипотез. Несмотря на это, за годы своего существования фирма упрочила свою репутацию в промышленных кругах. Журнал New Scientist получал вполне серьезные запросы о приобретении лицензий на изобретения фирмы КОШМАР, фирме даже угрожали судебным преследованием за нарушения в области патентного права! Если так будет продолжаться и дальше, то это значит, что фирма стоит на верном пути.

Ньюкасл-апон-Тайн, май 1981 г.

Дэвид Джоунс

В пестроте животного мира наблюдается загадочный пробел: нет ни одного зверя с зеленой шерстью. Такая защитная окраска была бы чрезвычайно полезна для пастбищных животных, однако природа, похоже, не в силах справиться с подобной задачей. Поэтому Дедал изыскивает способ изменения масти животных, вспомнив в этой связи о нашумевшем научном подтверждении версии об отравлении Наполеона мышьяком — подтверждении, основанном на анализе сохранившихся прядей волос императора. Биологи уже высказывали предположение, что повторная линька (например, у змей) является дополнительным механизмом удаления отбросов из организма. Дедал заключил, что для выведения из организма людей и животных вредных металлов служат также ногти, волосы или шерсть. Постоянная «тренировка» повышает эффективность этого процесса: например, продолжительный прием малых доз мышьяка делает организм нечувствительным к довольно значительным дозам этого яда. Дедал предлагает стимулировать активность биохимических механизмов отторжения металла у овец, постепенно увеличивая дозу небезвредных, но зато создающих яркую окраску металлических соединений: кобальта (розовый), меди (синий), никеля (зеленый) и т. п. Анализы покажут, какое соединение наиболее эффективно накапливается в шерсти. Таким образом мы создадим не только зеленых овец (равно как коров и лошадей) с прекрасным камуфляжем, но и получим натуральную пряжу яркой расцветки. Более того, изменяя дозу металла в процессе роста шерсти, мы вырастим овцу с многоцветным муаровым мехом — идеальным сырьем для мохеровых свитеров, твидовых тканей и других изделий с нежными переходами цвета. Сейчас Дедал занимается разработкой металлоорганических соединений, которые, поступая в организм животного вместе с пищей, будут откладываться в шерсти. Это позволит производить естественным путем смешанные натурально-синтетические волокна, столь популярные в наши дни[1].

New Scientist, January 18, 1968.

Удобной моделью для начала нам может послужить процесс отложения мышьяка в волосах. Типичное соединение мышьяка — отравляющий газ люизит. Он реагирует с тиольными группами некоторых ферментов следующим образом:

Именно тиольные группы кератина связывают мышьяк в ногтях и волосах. Цепочка с двойной углеродной связью в молекуле люизита очень напоминает аналогичные цепочки в молекулах многих органических красителей. Вполне реально поэтому было бы синтезировать соединения вида

В случае удачи такие соединения, попадая в организм с пищей, будут затем поступать в шерсть животных. Благодаря высокой окрашивающей способности органических красителей для создания яркой окраски потребуются микроскопические дозы вещества, которые вполне могут оказаться безвредными для организма. Поскольку нам ничто не мешает вводить красящую добавку по своему выбору, мы сможем вывести зеленых, красных и даже оранжево-флуоресцирующих овец (последних будет очень легко отыскивать в снежных сугробах).

Какова же будет расцветка животных? Вряд ли шерсть у овец растет равномерно; скорее всего, одни части тела обрастают быстрее, другие медленнее, а временами рост шерсти прекращается (именно так растут волосы у человека). Поэтому там, где шерсть растет медленно, концентрация красителя будет значительно выше, чем в быстро обрастающих частях тела, — таким образом выявится скрытый рисунок. Если части с различной скоростью роста шерсти невелики и хаотически перемешаны, то появится муаровый узор; возможно также, что шкура станет просто пятнистой. Во всяком случае, после того как закономерности роста шерсти будут изучены, можно будет вводить в организм животного различные красители по заранее разработанному плану, целенаправленно создавая великолепные многоцветные экземпляры. Но как отнесутся к этому сами животные?