Стекло в России и безымянные мастера
   
Тысячу лет тому назад столицей Русской земли был Киев. В большом, красивом городе жили князья и бояре, торговые люди и ремесленники. На окраинах ютилась городская беднота.

Знойным летом 1017 года в городе возник пожар. Деревянные домики горели быстро. Ветер раздувал пламя. Большая часть Киева сгорела дотла, прежде чем удалось потушить пожар. Не все погорельцы смогли отстроиться заново: на месте целых кварталов так и остались на долгие годы угли и пепел.

Но ни тогда, ни сотни лет спустя никто, конечно, не мог бы подумать, что киевское пепелище поможет ученым разрешить давний спор. О чем же спорили ученые?

Истина открылась случайно. В начале прошлого века украинский археолог Хвойко решил произвести раскопки на месте древнего киевского пепелища. Много дней члены экспедиции старательно докапывались до остатков от пожара, происходившего 900 лет назад. Много нового узнали они о жизни людей - в Киевской Руси. Но каково же было удивление ученых, когда однажды они обнаружили остатки... стеклоделательной мастерской. Из-под слоев земли и пепла постепенно выступали каменные стены древних стекловаренных печей с огнеупорными глиняными горшками, наполненными застывшим стеклом. Там же нашлись и изделия киевских стекловаров — стеклянные браслеты и кольца различных цветов — голубые, синие, зеленые, желтые, фиолетовые, черные, большое количество стеклянных бус, а также тонкостенные бокалы, изготовленные, несомненно, выдуванием. В последующие годы было организовано еще много археологических экспедиций. И тогда выяснилось, что начало стеклоделия в России следует относить к X—XI векам и что уже в XII—XIII веках, в период расцвета Киевского государства, производство стеклянных изделий приняло значительные размеры: при раскопках в церквах были найдены мозаичные полы и картины, в домах горожан — стеклянные окна, украшения, посуда, игрушки для детей. Стеклянные изделия и, особенно, эмали киевские мастера делали лучше, чем их современники в Западной Европе.

Стекло требовалось всюду: на стол вместо медной и оловянной посуды, в окна взамен слюды и бычьего пузыря, для изготовления украшений и предметов роскоши.

В 1630 году, в царствование Михаила Федоровича в Россию приехал из Швеции «пушечных дел мастер» Юлий Койет. Приехал он, чтобы отливать пушки, но пушечное дело было в то время в России уже хорошо известно, были и свои знаменитые пушечные мастера, и, по всей вероятности, Койету показалось недостаточно выгодным заниматься этим делом. Увидев, что в России нет стекольных заводов, он решил, что много больше прибыли сможет получить, построив такой завод. Много изделий из стекла ввозилось в то время из-за границы, и стоили они огромных денег. За ту цену, какую платили за одну большую стеклянную банку, можно было купить целого теленка.

Обладателем многочисленных стад мог стать Койет, если бы его завод выпускал всего 10—20 таких банок в день. Это Койет учел и решил построить стекольный завод для изготовления аптекарской и прочей посуды.

Особенно бурное развитие русского стеклоделия началось со времени общего промышленного подъема России, происходившего при Петре Первом. В то время было построено еще три государственных и шесть частных стекольных заводов, которые выпускали хрустальную посуду, а также оконные и литые зеркальные стекла. В первое время на заводах работали почти исключительно иностранцы, стекавшиеся в Россию со всех концов Европы в погоне за наживой. Платили иностранным мастерам очень большие деньги. Они считались незаменимыми и, во избежание конкуренции, старались никому не выдавать своих производственных секретов.

Однако русские рабочие быстро овладели новым делом. На заводах появились отечественные мастера-стеклодувы, которые постепенно полностью заменили иностранцев. Но их труд ценился совсем иначе: это ведь были главным образом крепостные «смерды». Всю свою короткую жизнь надрывались они от непосильного труда у раскаленных печей, создавая стеклянные изделия, поразительные по тонкости художественной отделки, изобретательности и мастерству.

Бережно хранятся в наших музеях эти бесценные вещи, вызывая и сегодня наш восторг. Но вот о людях, сотворивших их, мы почти ничего не знаем. Порой не знаем даже их имен. Люди, создавшие эти шедевры, получали за свой труд только плети да зуботычины, жили в нищете и умирали в безвестности.

(По материалам Михаила Петровича СВЕШНИКОВА «ТАЙНЫ СТЕКЛА»)

ПЕРВЫЙ СТЕКЛОВАР

Горшки и кувшины, как известно, лепят из глиняного теста и затем обжигают на огне. Так их делают сейчас, так делали их и тысячи лет назад в древнем Египте.

Однако, как ни старались древнеегипетские гончары отполировать и пригладить стенки своих горшков и чашек, их изделия всегда получались шероховатые и тусклые. Из таких чашек было очень неприятно пить: они царапали губы, быстро загрязнялись.

А самое главное, — они были пористые, их стенки были пронизаны множеством мельчайших канальцев, через которые вода постепенно просачивалась и вытекала. Поэтому в таких глиняных сосудах нельзя было сохранять жидкости хотя бы несколько часов. Наверное, немало древних изобретателей ломало голову над тем, как устранить эти недостатки, но ничего сделать не удавалось.

Делу помог случай.

Как египтяне догадались, что можно делать вещи из одного лишь стекла, то есть из одной только глазури? На эту мысль их натолкнул также случай. Какой-то гончар покрыл свой горшок смесью песка и соды слишком небрежно, неаккуратно; и вот, вместо тонкой, ровной пленки получился сгусток, комочек глазури.

Этот комочек был таким блестящим и красивым, он походил на драгоценный камень!

Гончар был находчивым человеком: он решил приготовить цветной шарик из одной только глазури. Это ему удалось. Так, сам того не подозревая, он открыл новую отрасль человеческого искусства — стеклоделие.

(По материалам Михаила Петровича СВЕШНИКОВА «ТАЙНЫ СТЕКЛА»)

Нелегкая работа стеклодува

Человек издавна привык работать руками. Но стеклодув работает главным образом не руками, а легкими — тем органом, который предназначен не для работы, а для дыхания. Поэтому его работа и требует особого, ни с чем не сравнимого напряжения.
Выдуть стеклянный пузырь совсем не просто. Если дать стеклодувную трубку совсем здоровому, крепкому человеку, попавшему на стекольный завод впервые, и предложить ему выдуть пузырь, то у него, несмотря на всё его старание, ничего не выйдет. Нужно очень сильно и вместе с тем искусно дуть в трубку, чтобы преодолеть сопротивление стекла.

Еще труднее выдуть продолговатый пузырь с узким горлышком и плоским дном — тот стеклянный пузырь, который мы привыкли называть бутылкой. Выдувание самой обыкновенной бутылки ручным способом требует большого мастерства. Правда, бутылки обычно выдувают в форму, чтобы их размеры были всегда постоянными. Но при изготовлении бутылки мастер должен всё время следить за тем, чтобы толщина стенок была равномерной и каждый раз одинаковой и чтобы горлышко бутылки имело постоянную ширину.

Открытие закона Архимеда

    Истории открытий
    Физика

Архимед, один из величайших ученых Древней Греции, блестящий математик и механик, жил в Сиракузах в III веке до н. э. В то время в Сиракузах правил царь Гиерон. Однажды Гиерон, получив от мастеров заказанную им золотую корону, усомнился в их честности; ему показалось, что они утаили часть золота, выданного на ее изготовление, и заменили его серебром. Но как уличить ювелиров в подделке? Вызвал Гиерон Архимеда, к тому времени уже прославившегося остроумными решениями многих проблем, и поручил ему определить, есть ли в золотой короне примесь серебра. Сейчас такая задача по плечу даже школьнику. Удельный вес каждого из металлов есть в любом справочнике, определить удельный вес сплава совсем не трудно: взял образец, взвесил его, потом опустил в воду и определил объем вытесненной им жидкости, поделил первое число на второе и по соотношению удельных весов нашел долю каждого металла. Вот и вся премудрость. Но 2200 лет назад Архимед, выйдя после царской аудиенции, даже не знал, что такое удельный вес. Задача перед ним стояла в самом общем виде, и никаких конкретных путей ее решения он найти не мог. Но искал их. Искал постоянно, не переставая думать об этом, когда занимался другими делами. Иначе, если бы выкидывал ее из головы всякий раз, как прекращал работу, не могло бы произойти то прямо-таки сказочное событие, которое и легло в основу легенды.

Вот так Архимед, если верить легенде, нашел решение задачи Гиерона. Архимед не вынашивал долгое время свою гипотезу. Если, разумеется, не предположить, что ходил он в баню раз в несколько лет или что озарило его на сотом или тысячном посещении. Скорее всего, оба предположения одинаково маловероятны. Первое – по причинам, связанным с обликом ученого, второе – второе потому, что ассоциация, возникшая в голове ученого, должна была либо появиться сразу же, либо не появиться никогда, она достаточно наглядна, если поставленную задачу держать все время перед глазами. А повеление царя не пустяк. И хотя Архимед был слишком крупный ученый и слишком известный гражданин Сиракузов, чтобы можно было предположить, будто он, дрожа от подобострастия, сломя голову побежал выполнять волю Гиерона, но все же в те времена, когда благополучие ученого целиком зависело от милости его покровителя, к просьбам монарха легкомысленно не относились. И потом, думаю, Архимеда, как истинного ученого, увлекла сама задача, он размышлял не о конечной цели заказанной ему работы – уличить ювелиров, а о ее сути – о возможности как-то отличать металлы в сплаве. Поэтому, когда ученый, целиком поглощенный обдумыванием различных возможностей, получил неожиданно внешний толчок, мысль мгновенно устремилась от собственного тела, вытесняющего воду, к короне, и мелькнувшее решение показалось столь неожиданно простым, что Архимед не удержался и... И вот в том, что он сделал дальше, я сильно сомневаюсь. Все, что было до этого, представляется весьма вероятным, во всяком случае против этого нет никаких логических возражений, даже против места, где было сделано открытие, потому что оно хоть и самое неподходящее для научной работы, но в данном случае единственно возможное. А вот бег из бани голым по городу как-то не вяжется с обликом Архимеда, человека, быть может, и рассеянного и углубленного в себя, но, право же, слишком известного и уважаемого в Сиракузах, чтобы не подумать о своей репутации. Но простим эту маленькую деталь авторам легенды, она, безусловно, очень эффектна, очень театральна и несомненно украшает историю об ученом, случайно натолкнувшемся на истинное решение.

Однако случайно ли от этого само открытие? Если бы Архимед на том и успокоился, то есть определил, взвешивая корону в воде, есть ли в ней серебро, доложил бы об этом Гиерону и, довольный сам собой, своей работой и царской милостью, отправился заниматься другими делами, а этот случай выкинул из головы, то тогда нам пришлось бы согласиться: да, это решение случайно, как и сама работа.

Но Архимед поступил иначе, как и должен был поступить настоящий ученый. Решение частной задачи о сплаве натолкнуло его на мысль о законе, который относится ко всем телам и который не случайно носит имя его автора (на всякое тело, погруженное в жидкость, действует со стороны этой жидкости подъемная сила, направленная вверх и равная весу вытесненной телом жидкости). Когда мы опускаемся в ванну, мы чувствуем на себе действие этого закона – как и почувствовал его Архимед; но мы уже знаем, в чем здесь дело, а он не знал, он должен был понять это первым из людей. И он понял, и не узко, не только применительно к сплавам, и поэтому, кроме доклада царю, содержащему, по-видимому, расчеты, связанные с короной, появилось позже еще одно сочинение, где ничего не говорится о короне, но зато говорится о плавающих телах. Причем обоснование закона дано здесь не только эмпирически: Архимед приводит геометрическое доказательство, и мало этого – он рассматривает не горизонтальную поверхность жидкости, а сферическую, как и следует из предположения о шарообразности Земли. Этот штрих сразу показывает тот всеобщий характер, какой придавал своему закону Архимед. И когда читаешь простое и ясное доказательство Архимеда, то понимаешь, сколь прав был древнегреческий философ и писатель Плутарх, с почтением писавший о своем великом соотечественнике: «Если бы кто-либо попробовал сам разрешить эти задачи, он ни к чему не пришел бы, но если бы он познакомился с решением Архимеда, у него тотчас бы получилось такое впечатление, что это решение он смог бы найти и сам, – столь прямым и кратким путем ведет нас к цели Архимед».

Первое сочинение – расчет состава царской короны — до нас не дошло, и поэтому мы не знаем точно ни обстоятельств, связанных с решением задачи Гиерона, ни судьбы мастеров, изготовивших корону. Второе же сочинение – трактат «О плавающих телах» – нам известно и дает полное право утверждать: открытие закона Архимеда не случайно.

Приди Архимед к такому же решению не в бане, а дома, вспомнив одно из своих прежних купаний, и никто не решился бы утверждать, что ученый случайно натолкнулся на открытие. Наоборот, сказали бы, что не случайно правильное решение нашел именно Архимед – человек, способный использовать разрозненные наблюдения для обобщений, имеющих универсальный, всеобъемлющий характер. Ведь в сближении вроде бы далеких явлений и заключается один из мощнейших методов научного мышления. С этой точки зрения, использование наблюдений над погружением в воду собственного тела – вполне правомерный прием и вовсе даже не случайный, а обязательный. Значит, все дело в несколько случайном месте и кажущемся случайным поводе.

Кто изобрел очки, нам неизвестно.

Было время, когда люди не знали очков. И это было не так уж давно. Писатели древнего Рима Цицерон и Светоний в своих последних книгах жалуются на то, что от старости они стали плохо видеть. Они уже не могут сами читать и писать, им приходится держать при себе специальных рабов — чтецов и писцов.

Ни один из древних писателей не упоминает об очках.

А ведь римляне, как мы знаем, умели делать из стекла замечательные вещи.

Неужели они не подметили, что выпуклые и вогнутые стекла могут улучшать зрение?

Да, они этого не подметили и не могли подметить — по той простой причине, что тогдашнее стекло было мутным, с массой мельчайших пузырьков. Через такое стекло почти ничего не было видно. Оно не годилось для очков.

За всю долгую историю Рима очки были приготовлены один-единственный раз, вернее — не очки, а всего одно очко — монокль. И сделали его не из стекла, а из изумруда: отполировали изумруд так, что он стал гладким, плоским, с чуть вогнутыми стенками. Через этот-то изумруд, закрывая другой глаз, смотрел близорукий Нерон на бой гладиаторов.

Разумеется, таким изумрудным моноклем мог обзавестись только римский император! Да и вряд ли этот изумруд значительно улучшал зрение: он был зеленым и мало прозрачным.

Только через тысячу триста лет после Нерона появились настоящие — стеклянные — очки.

Кто их изобрел, нам неизвестно. Мы только знаем, что очки стали продавать впервые в Италии.

История детской одежды 

Кружево и воланы. 1850 г.

Детская мода сделала свои первые, очень робкие шаги более 200 лет назад. Родилась она в Англии и начала с претворения в жизнь призыва . Жана-Жака Руссо «Назад, к природе». Родители решили, что детей нельзя одевать как взрослых, омрачая этим их самые радостные годы. И мальчишки меняют тесную офицерскую униформу на пиджак. Девочки избавляются от тиранства корсетов и неудобных кринолинов, отныне они вслед за маленькими англичанками будут носить свободные муслиновые платьица с пояском. Увлечение новой удобной, легкой одеждой сделало жизнь детворы значительно проще. Немного позже мальчишки с удовольствием воспримут широкие матросские брюки и модные вплоть до нашего времени матросские воротники. Волосы их уже не задыхаются под париками, а свободно вьются по плечам и обрамляют лицо. Так было в 80-х годах XVIII века...

А до этого одежда не щадила и детей. Грудного ребенка закутывали в пеленки так, что он был похож на мумию.

Считали, что так он будет вне опасности простудиться и пораниться.

Но, кроме того, детей пеленали и с целью помешать двигаться – родители были убеждены, что движение в этом возрасте деформирует кости...

В период эпохи Средневековья детей было принято туго пеленать, поэтому одежда для детей представляла собой кусочек материи. Когда же ребенок становился взрослее, подрастал, то его одежда состояла из простой туники или же из свободно ниспадающего платья. При этом не имело значение, какого пола ребенок мальчик или девочка.

Только после Первой мировой войны, когда современные понятия о гигиене и здоровье начали пробивать себе путь, новорожденные «официально» получили право двигать руками и ногами. Вместо мерзких пеленок им начали вязать детскую одежду, и непременно девочкам розовую, а мальчикам голубую.
Для детей постарше освобождение от тирании одежды наступило после Французской революции, с утверждением стиля «ампир». Еще с 1807 года девочкам позволялось носить платьица до колен – с  потайными штанишками, которые кокетливо выглядывали из-под юбочек.

Такие штанишки им пришлось носить еще долгие годы... С 1845 года девочки уже носили под кринолинами юбки, а мальчики выглядели как девочки – носили короткие туники, из-под которых были видны штанишки, также украшенные воланами. Кроме этого, они носили обувь на высоком каблуке с пуговицами, а позже – русские рубашки и шотландские юбочки.

С 1869 до 1875 г. девочки, как и их матери, вынуждены были носить смехотворный турнюр – целую конструкцию из слоновой кости или подушечку под многочисленными воланами и складками на юбке, а поверх всего этого – жакет, чтобы придать женщине «вполне благопристойный» вид.
В середине XIX века появилась детская одежда, которая до сего дня остается любимой и модной – матросский костюмчик.

К 1890 году дамы еще защищались от солнечных лучей с помощью широкополых шляп и кокетливых зонтиков, но и взрослые, и дети уже начали наслаждаться солнцем и прогулками по берегу моря. Наступило время целомудренных купальных костюмов с длинными рукавами и штанинами, а также туник. Спорт становится частью жизни, и перед детьми открывается невиданная свобода. В прошлом одному портному риходилось обшивать не только все семейство, но и кукол детей – куклы должны были быть одеты, как люди. Но во второй половине XIX века начала бурно развиваться легкая промышленность, торговцы обращали все большее внимание на детскую моду. Появились магазины детской одежды и сразу же начали процветать. Даже высокая мода заинтересовалась этим вопросом.

Первым детским модельером стала Жанна Ланвен – первая женщина, открывшая дверь в мир Haute Couture. На клиенток произвел впечатление тот факт, что ее обожаемая дочь Маргарита всегда была чудесно одета, и они уговорили ее шить и для их детей.
Безумные двадцатые годы двадцатого столетия освободили и родителей, и детей от тирании «общепринятых норм» ношения одежды. «Американское платье» – воздушное платьице с двумя отверстиями для рук, а также короткая пелеринка стали криком моды. Талия – свободна, ноги – открыты, легкая ткань ласкает кожу. Но самая большая перемена началась со Второй мировой войны. Девочки в первый раз натянули брюки. Равноправие между полами в области одежды затронуло и детскую моду.

Сегодняшние дети любят детали – кармашки, пуговицы, но любят и удобство. Девочки снова тянутся к романтичным платьицам,
а мальчики как огня сторонятся всего того, что, по их мнению, является «девчачьим».

Как и во все времена, родители стремятся одевать детей красиво и прививать им хороший вкус.

( По мотивам швейцарского журнала «Швайцер илустрирте»)

ОГНЕЛАЗЫ

В горах Закавказья лежит красивое озеро Гокча. Поблизости от него находят много странных камней. Они похожи на осколки стекла: такие же блестящие, с острыми, режущими краями. Это вулканическое стекло, выплеснутое когда-то вулканом вместе с лавой и затем застывшее на поверхности земли. Страшный подземный жар растопил и перемешал различные вещества, сплавил их и выбросил наружу.

Это стекло — подарок самой земли. Почему же из него не делают графинов, стаканов, бутылок? Вулканическое стекло (его называют также обсидианом) находят редко, — из него можно было бы сделать очень немного вещей. У этого стекла некрасивый, черный или серый, цвет, к тому же оно плохо поддается обработке. Поэтому нам и приходится приготовлять искусственное стекло.
Чтобы сделать стекло, человек соорудил как бы маленький вулкан — стекловаренную печь. Первую стекловаренную печь построили, как мы уже знаем, римляне. Те поколения римлян, которые в ней варили стекло, давно исчезли.

Само римское государство в VI веке перестало существовать. На его месте возникли новые государства. Проходили века и века. А римская печь пережила всё это. В печах того же самого устройства продолжали варить стекло вплоть до XVIII века. Об устройстве этой печи мы можем судить по книге монаха Теофила.

Теофил был ученый и трудолюбивый человек. В своем большом трехтомном труде, написанном в XI веке, Теофил рассказывает о живописи, о музыке, об искусстве ювелира, о работе по слоновой кости, о стеклоделии. Всё это он изучил на деле; он сам был художником, стеклоделом и ювелиром.

«Итак, мой возлюбленный сын, — обращается Теофил к читателю в предисловии к своей книге, — тебе здесь безвозмездно дается то, что многие другие получают лишь благодаря мучительным усилиям, пересекая моря с опасностью для своей жизни, предоставленные мукам голода и жажды или подвергаясь долгому рабству обучения, терзаясь неудовлетворенной потребностью знаний. Поглоти же жадным взором этот трактат о разных искусствах, читай его и запоминай с любовью. Собери и сохрани, мой дорогой сын, эти уроки, которые сам я получал во время многих моих путешествий, работ и трудов. И когда ты овладеешь всем этим, будь далек от жадности и передай всё это, в свою очередь, своим ученикам».

Как же выглядела стекловаренная печь во времена Теофила? Она была небольшой, очень низкой, отапливалась дровами, а дымовой трубы не имела. Дым выходил через рабочие окна, - то есть через те отверстия, из которых рабочие вынимали стекло. Кроме того, дым пробивался и через щели между кирпичами, шел в помещение, где рабочие выдували посуду.
Был и другой недостаток у тогдашней печи: пламя слишком быстро ее покидало. Пламя успевало отдать ей лишь очень малую долю своего тепла — около одной тридцатой. Это значит: из тридцати поленьев, брошенных в печь, двадцать девять сгорали как бы без всякой пользы; они нагревали воздух над заводом, а не стекло. Из-за этого приходилось стекло варить в два приема, как это делали еще египтяне.

Варили стекло по-прежнему в горшках. Горшки после нескольких варок портились, прогорали. Приходилось вытаскивать из горящей печи старые горшки и ставить на их место новые. Владелец завода не мог согласиться с тем, чтобы сначала остудить печь и уже после этого сменять горшки.

Остудить и вновь нагреть печь — дело долгое. На это ушло бы не меньше шести дней, — шесть дней завод не давал бы дохода. Горшки сменяли, не погасив печи. Вот как это происходило. Рабочий натягивал на себя костюм из толстой свиной кожи, а голову закрывал глухим шлемом с маленькими отверстиями для глаз. На руки он надевал трехслойные кожаные рукавицы. В таком виде он становился очень похож на водолаза. Это сходство увеличивалось еще больше, когда на него опрокидывали бочку воды.
«Водолаз», а сказать вернее — «огнелаз», толкал крюком новый, уже раскаленный горшок прямо в бушующее море огня. Языки пламени выбрасывались навстречу из печи, жадно облизывали фигуру человека. От его одежды валил клубами пар. Дышать было нечем. Как можно скорее надо было установить горячий горшок, поставить его совершенно точно перед тем отверстием печи, из которого будут брать стекло...

День, когда нужно было сменять горшки, был самым тяжелым на стекольном заводе. Но и остальные дни были немногим легче...
В те времена живописцам часто приходилось рисовать для церкви картины, изображающие мучения грешников в аду. Живописцы старались представить себе, каков же должен быть ад, чем он страшен. И вот, начитавшись церковных книг, они рисовали темное подземелье, наполненное клубами едкого дыма, вырывающиеся откуда-то языки огня и голых грешников, задыхающихся в жару и дыму, с перекошенными от боли лицами. Всё это было выдумкой. Но как удивительно похожи эти картины на то, что происходило на стекольном заводе!

На заводе действительно стояла вечная полутьма, клубился дым, полыхал огонь. То тут, то там ослепительно вспыхивали вдруг дрожащие пламенные шары. Полуголые люди с искаженными от напряжения лицами дули изо всей силы в железные трубки и трясли, и вертели, и раскачивали, и подбрасывали раскаленные шары. Это был настоящий, не выдуманный ад. Но люди, работавшие в этом аду, были истинными художниками.

Они мучились, обжигались, работая у раскаленных печей, и создавали прекрасные вещи: в горячее стекло вдували они не только воздух из своих легких, — в хрупкое стекло вкладывали они свою душу, свое стремление к красоте.

ПОЛЕЗНЫЙ ДЫМ

Английская стекловаренная печь пожирала очень много угля. И, понятно, многие изобретатели задумывались над тем, как бы ее усовершенствовать, сделать более экономичной. В продолжение двухсот лет это никому не удавалось. В самом деле, почему эта печь была невыгодной?
Потому, что очень много угля вылетало в воздух в виде горячего дыма, нагретого до 900 градусов. Кроме того, пламя охлаждалось притекающим в печь наружным воздухом. Пламя имело температуру около 1300 градусов, а воздух в морозные дни около 10 градусов ниже нуля. Разница, как видно, очень большая. И этот холодный воздух притекал в печь всё время мощной струей, он отнимал у пламени его жар.
Холодным был не только воздух, но и уголь. Ему тоже нужно было сначала согреться для того, чтобы вспыхнуть. На это тоже уходило тепло. Уголь и воздух как бы обкрадывали печь, отнимали у нее часть тепла. А дым уносил с собою другую часть тепла и растрачивал его бесплодно. Как же избавить печь от всех этих недостатков? Эту трудную задачу разрешил Фридрих Сименс.
Его мысль была гениально проста: в печь поступает холодный уголь и холодный воздух, а из печи выходит без всякой пользы горячий дым. Так поймаем же дым и заставим его отдать свое тепло углю и воздуху!
Для этого Сименс прежде всего решил превратить уголь в газ. Получать горючий газ из угля в то время уже умели. Во многих городах Германии уже работали газовые заводы и направляли газ по трубам в квартиры. Сименс стал нагревать воздух и горючий газ теплом, отнятым от дыма. Для этого он построил специальные системы ходов для нагревания воздуха и газа, которые назвал регенераторами, то есть приспособлениями для возврата тепла.
Вот как устроена печь Сименса. В ней имеются две пары ходов-регенераторов — левые и правые. Горючий дым, прежде чем выпустить его в трубу, пускают, скажем, по левым ходам. Вскоре их стены и решетки накаляются. Тогда дым переключают на правую пару ходов, а через левые пускают теперь уже воздух и горючий газ.
Проходя через накалившиеся ходы, воздух и газ нагреваются. Но зато стенки ходов и их решетки постепенно остывают. Вот они уже совсем остыли. Как же поступить теперь? Теперь надо снова пустить по этим ходам дым, а газ и воздух пустить уже по правым ходам, по тем, через которые только что прошел дым и успел их накалить.
Дым как бы подготавливает, нагревает дорогу для воздуха и газа. Нагреет одну дорогу, — покинул ее и перешел на другую. И пока газ и воздух текут по готовой дороге, дым успевает уже нагреть им другую, соседнюю дорогу.
Так Сименс остроумно разрешил обе задачи: тепло теперь не уходит из печи зря вместе с дымом, а воздух и уголь не отнимают тепла у пламени. Такая печь называется регенеративной. Она легко дает температуру в 1450 градусов и даже выше.

ВОГНУТОЕ ЗЕРКАЛО

Лет сто назад одному врачу пришла в голову мысль: нельзя ли через пищевод заглянуть человеку в желудок? Это была дерзкая мысль. Ведь путь глотка — пищевод — желудок не прямой, он имеет изгиб. А световой луч, как известно, прямой. Тут-то, однако, и может пригодиться зеркало: оно отражает лучи, меняет его направление, если луч падает на зеркало под углом.

Впоследствии его усовершенствовали: проложили внутри трубки провод и привинтили к его концу крошечную электрическую лампочку. Теперь, когда лампочка горит в самом желудке, всё видно очень отчетливо.

Маленькая, но сильная лампочка хорошо освещает внутренность желудка, и опытный глаз врача быстро находит язву или опухоль. К такому медицинскому перископу можно присоединить фотографический аппарат и получить снимок внутренности желудка.

Но еще важнее для оптики не обычное плоское зеркало, а вогнутое: оно направляет лучи узким ровным пучком либо заставляет их сойтись, скреститься в одной точке на некотором расстоянии от зеркала.

Задача использования солнечной энергии, превращения ее в тепловую, механическую и электрическую интересует ученых и инженеров и в наше время. Эта задача вполне разрешима теперь. Не представляет труда изготовить вогнутые зеркала с большой точностью и собрать лучи в небольшое пятно или полосу, в зависимости от желания конструктора. Не трудно собрать солнечные лучи на котел с водой и заставить закипеть воду, а паром приводить в движение машины. Весь вопрос только в том, насколько стоимость энергии, получаемой от солнечных котлов, может конкурировать со стоимостью энергии, которую дают гидростанции или котельные, работающие на топливе. Поэтому использовать «солнечные котлы и моторы» наиболее выгодно в южных странах, где солнца много, а другого топлива мало, где большие пространства земли лишены достаточно мощных рек. У нас в стране, например, лучше всего прибегать к использованию солнечной энергии в Средней Азии и Армении. Однако вогнутые стеклянные зеркала больших размеров стоят еще слишком дорого, и применять их в «солнечных котлах» невыгодно. Почти тех же результатов можно достичь, если поверхность большого вогнутого зеркала составлять из отдельных кусков плоских зеркал. Такое зеркало будет очень хорошо собирать солнечные лучи и развивать высокие температуры. Солнечные котлы и печи со стеклянными вогнутыми и плоскими зеркалами строятся и работают как в нашей стране, так и в других странах.

В наше время, однако, вогнутые зеркала чаще используются не для нагревания, а для освещения. В карманном электрическом фонарике заключена крошечная лампочка всего в несколько свечей. Если бы она посылала свои лучи во все стороны, то от такого фонарика было бы мало пользы: его свет не проникал бы дальше одного-двух метров. Но за лампочкой поставлено маленькое вогнутое зеркальце. И вот, луч света прорезывает темноту на десять метров вперед. Так же устроены и автомобильные фары и прожекторы. В прожекторе светит мощная дуговая лампа. Но если бы вынули из прожектора вогнутое зеркало, то свет лампы бесцельно разошелся бы во все стороны, она светила бы не на семьдесят километров, а всего на один-два...

В железнодорожном светофоре, в корабельном фонаре, прикрепленном к верхушке мачты, в фонаре маяка — всюду мы найдем стекло, собирающее свет в узкий пучок.
Было бы, однако, неверно утверждать, что этим собирающим стеклом всегда служит вогнутое зеркало. Как у плоского зеркала имеется соперник — призма, так и у вогнутого зеркала тоже есть свой соперник — линза.

Вот это-то стекло и может выполнить то же дело, что и вогнутое зеркало. В одних случаях удобнее пользоваться вогнутым зеркалом, в других — линзой, а иногда — тем и другим.
Мы говорили, например, что в карманном фонаре помещают за лампочкой вогнутое зеркальце. Но этого мало: в фонаре имеется еще и маленькая линза — перед лампочкой. Зеркальце и линза помогают друг другу собрать весь свет, какой дает лампочка. Особенно сложно устроен фонарь маяка. В древности самым мощным маяком был Александрийский маяк, огромная башня в сто семьдесят метров, то есть выше высотного здания в сорок этажей. Этот маяк считался одним из «чудес света». На его верхушке горел огромный костер, служивший как бы путеводной звездой морякам.
Мы не знаем, как далеко проникал луч этого маяка. Но очень далеко он, конечно, проникать не мог, так как даже большой костер дает не так уж много света. К тому же свет его расходился во все стороны и должен был быстро терять свою силу. Тысячи лет пытались люди различными способами усилить свет маяка. Вместо дров жгли уголь, ставили масляные лампы со многими фитилями, приделывали к ним трубы, чтобы они горели ярче. Но всё это мало помогало. Маячные огни оставались всё еще недостаточно яркими и были видны не более чем на 10—15 километров. Корабли, сбившиеся с пути или попавшие в шторм, могли, не увидев огонь маяка, пройти мимо спокойной, удобной бухты и потерпеть крушение.
Спасителем кораблей оказалось вогнутое, сначала металлическое, а позже стеклянное зеркало, которое стали устанавливать позади маячной лампы. Вогнутое зеркало отбрасывало все лучи в одном направлении, и благодаря этому свет маяка значительно усиливался.

Солнечный мотор, рефлектор синей лампы, карманный электрический фонарик, прожектор, маяк — для всего этого нужно вогнутое зеркало. А ведь мы перечислили далеко не всё. Мы не упомянули, например, о зеркале телескопа.
Но мы уже и так незаметно для себя вошли в область оптики. И прежде чем продолжать наш рассказ, мы должны сказать о том особом стекле, из которого делают оптические приборы.