Изобретение науки. Новая история научной революции

Машина Ньюкомена больше всего похожа на машины Папена. Известный историк Джозеф Нидэм вполне обоснованно заявил: «Я нахожу почти невозможным поверить, что Ньюкомен не знал о паровом цилиндре Папена»{1112}. Но Папен изобрел и изготовил свою первую машину в Германии. Насколько нам известно, ни один англичанин ее не видел. Несколько раз Папен описывал ее на латыни и на французском, но ни разу на английском. Один-единственный абзац был посвящен ей в обзоре публикаций Папена в «Философских трудах» за 1697 г.:

Четвертое письмо демонстрирует метод осушения шахт в местах, где поблизости нет реки для выполнения этой работы [откачки воды с помощью водяного колеса]; столкнувшись с трудностями создания вакуума в цилиндре для этой цели с помощью пороха [как поступал Гюйгенс], он предлагает превращать в пар небольшое количество воды с помощью огня, приложенного ко дну цилиндра, в котором содержится эта вода, и этот пар поднимает вверх пробку [то есть поршень] в цилиндре на значительную высоту, после чего она (по мере того как пар конденсируется при охлаждении воды, когда убирают огонь) снова опускается под действием атмосферного давления, и ее используют для подъема воды из шахты{1113}.

Маловероятно, что Ньюкомен когда-либо имел доступ к «Философским трудам», но, даже если бы и имел, один этот абзац без сопутствующей иллюстрации не слишком облегчил бы его работу. Что касается усовершенствованной машины Папена, рисунок которой сделал Норт, она заинтересовала бы Ньюкомена, знай он о ней, однако эта машина, по всей видимости, была изобретена после того, как Ньюкомен приступил к экспериментам, и ее конструкция гораздо сложнее, чем у машины Ньюкомена, – и действительно, мы вправе сомневаться, смог ли Папен построить рабочий экземпляр.

Возможно, стоит перечислить все, что пришлось изобрести Ньюкомену, чтобы построить работоспособную паровую машину, или что ему понадобилось (еще до этого) для планирования экспериментов. Например, манжета и ручка насоса были просто применением уже существующих устройств, а испаритель представлял собой большой медный котел, который использовали пивовары. Но с остальным дело обстояло сложнее. Во-первых, несмотря на то что идея использовать цилиндр с поршнем принадлежала Герике, в Англии ни у кого не было опыта использования их совместно с паром. Во-вторых, Ньюкомену требовалось сделать поршень герметичным. Он применил для этого кожаную шайбу и слой воды, которая впрыскивалась в цилиндр. (Джон Морган изобрел насосы с цилиндрами в 1680-х гг., но обеспечивал герметичность совсем другими методами){1114}. В-третьих, было бы хорошо иметь манометр: первым прибором для измерения давления был барометр, но Бойль и Папен в 1682 г. описали усовершенствованный манометр в «Продолжении новых экспериментов» (Continuation of New Experiments). И самое главное, ему был необходим предохранительный клапан, который, в сущности, является разновидностью манометра: его изобрел Папен и использовал в своей конструкции 1707 г. (хотя, по всей видимости, не в той, которая взорвалась). Ньюкомен применил в своей машине одну из разновидностей предохранительного клапана Папена{1115}. Кроме того, Ньюкомену требовалось устройство, обеспечивающее автоматическое открытие и закрытие клапанов в поршне{1116}.