Изобретение науки. Новая история научной революции

Папен описывает пневматическое ружье, приводимое в действие атмосферным давлением, но совершенно очевидно, что устройство, в котором пуля должна пробивать отверстие, чтобы выйти из ствола, не имеет практического применения.

Но это описание также соответствует поршню, движимому давлением атмосферы; Папен был в шаге от изобретения атмосферной паровой машины, но в данном случае вакуум создавался насосом, а не конденсацией пара. Тем не менее Папен неоднократно описывает, как с помощью воды, омывающей внешнюю поверхность сосуда с паром, добиться быстрой конденсации (хотя не использовал этот метод в своих паровых машинах) и, следовательно, создания вакуума{1126}. Если Ньюкомен читал книгу Папена, ему оставалось только сложить два плюс два – точно так же, как это сделал Папен при разработке конструкции паровой машины. Если Папен смог, то почему не мог Ньюкомен? Более того, в книге Папен знакомит читателя с проблемой масштаба: при увеличении размеров ружья оно становится менее эффективным, поскольку вес пули увеличивается быстрее, чем площадь сечения ствола. Если задуматься над этой проблемой, то можно понять, что при увеличении диаметра трубки увеличение веса пули будет частично компенсироваться уменьшением той части энергии, которая расходуется на трение.

История паровой машины Ньюкомена чем-то напоминает сюжет с запертой комнатой в детективном романе: в комнате обнаружен труп, но как вошел и вышел преступник и какое орудие убийства он использовал? У нас загадка такая: мы видим Ньюкомена в Дартмуте в 1698 г., но не понимаем, как к нему могли попасть сведения о паровой машине. Как и в детективном романе, если мы сможем найти одно решение, значит, загадка решена. Разумеется, нельзя исключать, что в 1687 г. Ньюкомен ездил в Лондон и встречался с Папеном; действительно, Папен объявлял, что каждую неделю в определенное время будет доступен для демонстрации своего устройства для варки, однако вскоре покинул страну. Но нам не обязательно воображать эту встречу. Имея экземпляр «Продолжения», Ньюкомен мог узнать почти все, что знал Папен о том, как приручить атмосферное давление и построить машину. Все части головоломки у него уже были, и оставалось понять, как соединить их для достижения новой цели – изготовления не ружья, а насоса. «Продолжение», содержавшее инструкции по изготовлению усовершенствованной модели устройства Папена для варки костей, было именно той книгой, которая требовалась провинциальному торговцу скобяными изделиями, в свободное время конструировавшему насос. Чего Ньюкомен никак не ожидал в ней найти, так это описания новой разновидности энергии, способной достичь больших результатов без неудобства тяжелых грузов. Я убежден, что именно из этой неожиданной встречи родилась паровая машина.

Дезагюлье в первом тщательном исследовании паровой машины утверждал, что все ключевые усовершенствования в ее конструкции были сделаны случайно:

Если читатель не знаком с историей нескольких усовершенствований паровой машины, после того как мистер Ньюкомен и мистер Коули впервые применили в ней поршень, он может вообразить, что должные средства разрешения упомянутых трудностей и препятствий были получены благодаря великой мудрости и знанию философии. Однако ничего подобного не происходило; почти все усовершенствования были сделаны случайно…{1127}

Дезагюлье тщательно подбирал слова. Он сказал, что усовершенствования были сделаны случайно, однако позволял читателю самому решить, требовало ли создание первой паровой машины с поршнем знания философии. Разумеется, для этого нужны как определенные знания в области теории, так и знакомство с уже существующими техническими решениями. По моему мнению, и то и другое содержалось в «Продолжении» Папена.

И действительно, объясняя работу машины Ньюкомена, Дезагюлье прибегает к необычному приему. Он просит представить машину, в которой «философ» использует воздушный насос для создания вакуума в поршне, а затем переходит к описанию реальной конструкции Ньюкомена, где пар конденсируется в поршне, создавая вакуум. Этот философ явно не Ньюкомен, но, мне кажется, Дезагюлье верно догадался о единственной правдоподобной версии изобретения машины Ньюкомена. Если Ньюкомену для создания паровой машины требовалось сложить два плюс два, то Дезагюлье, чтобы объяснить ее работу, было необходимо снова разъединить их и повторно изобрести атмосферное пневматическое ружье{1128}.