Изобретение инженера самоучки якова ивановича. Русские изобретатели-самородки и самоучки. Готфрид Вильгельм Лейбниц
Мы обещали рассказать и о таком проявлении дилетантизма, как дилетантизм ученых-самоучек. Их стоит выделить в особую группу потому, что они в еще более резких тонах подчеркивают парадоксальность ситуации «дилетант-специалист». В резких по той причине, что самоучки не получили никакого образования, это люди, которые поистине создали сами себя. О некоторых уже довелось сказать ранее: о М. Ломоносове, В. Франклине, А. Холле. Сейчас назовем другие имена. Об иных из них тоже шла уже речь, но в другой связи.
Успехи К. Гаусса в науке столь велики, что еще при жизни ему присвоили титул «короля математиков». Эти слова были выгравированы на памятной медали, выпущенной в 1855 году. В тот год он, к сожалению, и умер.
Однако в математику К. Гаусс вошел самоучкой. Сын водопроводчика из немецкого города Брауншвейга, он не располагал возможностью учиться в школе. Самостоятельно проштудировал труды И. Ньютона, Ж. Лагранжа, Л. Эйлера, став «с веком наравне». А вскоре он уже обогнал его, заглянув на многие десятилетия вперед.
Интересно, что до 19 лет К. Гаусс еще колебался - быть ли ему математиком или филологом. К последней он питал столь же сильную страсть. Вопрос решился сам собой. Вскоре К. Гаусс сделал одно крупное математическое открытие. Это и определило окончательный его выбор.
Не имели специального образования известный норвежский математик начала XIX века Н. Абель и крупный английский математик и логик XIX века, основоположник математической логики Д. Буль. Высшей математикой оба они овладели самостоятельно.
В ряду самоучек находим имена и многих других выдающихся ученых. Английский химик Д. Дальтон происходил из бедной семьи ткача. Всеми знаниями он обязан только самообразованию.
Его великий соотечественник, блестящий ученый первой половины XIX века М. Фарадей также приобщился к науке благодаря самовоспитанию. Родился в семье кузнеца. После короткого пребывания в начальной школе он 13 лет поступил в обучение к переплетчику. Узнал и другие профессии. Так, работая, юноша одновременно много читал, посещал публичные лекции ученых.
Постепенно пришло желание самому испытать свои силы в науке. Обратился к Г. Дэви с просьбой принять его на работу в Королевский институт. В свое время многих шокировало, что Г. Дэви взял в лабораторию не имевшего физического (ни вообще какого-либо систематического) образования М. Фарадея. Более того, вскоре поручил молодому человеку чтение курса лекций, хотя тот был всего лишь простым служителем-лаборантом. Не случайно поэтому говорят, что самое крупное научное достижение Г. Дэви - открытие... М. Фарадея.
Нелегким был путь в науку замечательного русского ученого XIX-XX веков П. Лебедева, установившего факт светового давления. Он рано почувствовал влечение к физике, однако из-за отсутствия гимназического диплома не мог поступить в русский университет, поэтому образование добывал, полагаясь лишь на собственные силы. Юноша едет за границу и работает в физических лабораториях ряда западноевропейских университетов. Там он самостоятельно определяет тему научного исследования, защищает диссертацию, а затем возвращается в Россию, где и выполняет свои блестящие работы, принесшие ему мировую известность.
Как видим, перед нами проходят славные фамилии. И все же «чемпионом» самоучек, наверное, по праву называют французского естествоиспытателя XIX - начала XX века Ж. Фабра. Нищета заставила его рано покинуть родной дом. «Ты вырос, сын, - сказал мальчику отец, - должен кормить себя сам». Работая кем придется (и пастухом, и грузчиком), юноша упорно овладевал знаниями.
Круг интересов Ж. Фабра весьма широк. Неплохо знал математику и астрономию, зоологию и археологию, другие естественные науки, писал стихи. Но это были не мимолетные увлечения. Он получил даже по некоторым наукам ученые степени, например по физике, химии, зоологии, литературе. Однако более всего Ж. Фабр любил изучать поведение насекомых. Этим занимается наука энтомология. Он посвятил ей всю свою долгую, более чем девяностолетнюю, жизнь.
Его усилия венчает десятитомное сочинение «Энтомологические воспоминания», в которых, по признанию специалистов, содержится сведений больше, чем добывают порой целые коллективы, оснащенные лабораториями и первоклассным оборудованием.
Конечно, в те давние времена наука не уходила еще столь далеко в глубь природы и не возносилась так решительно ввысь абстракций, как она это делает ныне. Потому и успехи самоучек прошлого так же, как и других дилетантов-любителей, возможно, не кажутся столь уж парадоксальными. Однако и наше время дает немало аналогичных, хотя, быть может, и не всегда таких же ярких примеров.
В начале XX века на небосводе математической науки взошла яркая звезда, к сожалению, рано потухшая. То был выдающийся индийский ученый Ш. Рамануджан.
Его открыл Г. Харди, которому он выслал на суд свои работы, до того уже отклоненные двумя крупными английскими же математиками. Но более всего интересно то, что Ш. Рамануджан начинал трудовую жизнь бедным конторским служащим. Образования получить не смог и все постигал сам. Фактически он не имел никакого представления о точности современного научного вывода, более того, по-видимому, вообще не понимал, как проводить доказательство. Основным положениям математики его и обучил Г. Харди.
Однако, несмотря на это, Ш. Рамануджан раскрыл, точнее даже сказать, «почувствовал» (вспомним поразительные возможности интуиции) новые перспективные возможности в теории чисел. Эта теория насчитывает тысячелетия, ею занимались все великие математики. Но талантливый индус увидел то, чего не замечали ранее все.
Английский биолог-генетик Р. Фишер не имел математического образования. Между тем его книга по математической статистике вошла, можно сказать, в золотой фонд науки, утвердившись как наиболее ценное пособие по статистическим методам. Вначале книга не была принята ученым миром. Она подвергалась уничтожающей критике со стороны специалистов-математиков. Это как раз и объяснялось тем, что автор самоучка, не владевший ни стилем, ни методами, присущими хорошему математику.
Все же новые представления пробили стену непонимания. Книга выдержала несколько изданий и дала, по оценкам сведущих людей, «неизмеримо больше, чем все учебники по математической статистике». И это, несмотря на то, что автор фактически дилетант (а, может быть, именно потому , что дилетант?..).
Конечно, в наше время уже трудно отыскать самоучек наподобие тех, что встречались в пору классической эпохи. Все же в развитых странах, задающих тон в науке, образование стало более доступным, чем ранее. Но как тут не отметить ученых, хотя и прошедших курс обучения, однако овладевших рядом сложных дисциплин самостоятельно. Среди них советский физик, академик Я. Зельдович, который не имеет вузовского диплома и науку постиг сам, а также крупнейший советский физик Л. Ландау. Правда, Л. Ландау учился в школе и в вузе, притом сразу на двух факультетах. Но высшей математике его в школе не обучали, а освоил он ее в очень раннем возрасте. Л. Ландау как-то заметил, что не помнит себя не умеющим интегрировать. Уже в 14 лет он пытался поступить в университет. Не приняли, посчитали, что молод. Поступил чуть позже. Надо ли говорить, что и в университете будущий ученый занимался (притом на двух факультетах сразу) не тем, чем были заняты его сокурсники, а также, как и в школе, самостоятельно изучал новейшие разделы физического и химического знания.
Читателю, может быть, небезынтересно будет узнать, что и знаменитый английский ученый современности, один из создателей кибернетики, У. Эшби, не имел ни математического, ни физического образования. Вообще, по профессии он врач. Полжизни проработал в психиатрической больнице, а потом увлекся новой отраслью знания. Сам овладел математикой, теорией информации, всем комплексом дисциплин, необходимых для понимания процессов в кибернетике, и затем получил здесь выдающиеся результаты.
Как видим, не только классическая, но и современная наука полна примеров открытий, сделанных дилетантами. Американские науковеды проводили в середине XX века такой эксперимент.
Они подобрали две группы научных работников и предложили каждой одну и ту же исследовательскую задачу так, что в решении задачи ученые одной группы оказались специалистами, а ученые другой группы - дилетантами. Обнаружилось, что вторые не только успешно справились с проблемой, но и нашли оригинальных решений больше, чем специалисты.
Но, может быть, неудачно подобрали состав первой группы? Тогда условие эксперимента обернули и задание формулировали так, что специалисты оказывались дилетантами, а дилетанты - специалистами. И что же? Снова похожий результат.
Более того, осознание роли дилетантов отразилось на организационных формах современной науки.
Ныне традиционное обособление ученых, когда они работали каждый сам по себе, индивидуально, постепенно отходит в прошлое. Побеждают коллективные начала. Как правило, научные исследования ведутся группами, в которые включаются ученые разных профилей, то есть наряду со специалистами по данной отрасли видим там же и дилетантов. Такой коллектив считается более продуктивным в выдвижении новых идей, нежели когда объединяются одни лишь специалисты.
На этом заканчиваем рассмотрение фактов (пока лишь просто фактов), подтверждающих парадоксальный вывод о плодотворном влиянии на развитие познания любителей, неспециалистов, исследователей, пришедших со стороны.
Действительно, оказываются слишком заметными вложения, сделанные дилетантами, людьми, явившимися в некоторую отрасль, а то и в науку вообще, извне. Не зря, видно, кто-то обронил: «Когда-нибудь случайный прохожий удивит науку больше, чем она удивляет нас сейчас».
А теперь настала пора объяснить, в чем же причины столь странного явления. Казалось бы, в такой сфере, как научное исследование, предполагающей хорошее знание предмета, образованность, эрудицию, не должно быть места дилетантству. Не освоив того, что уже добыто, как можно идти вперед? Оказывается, можно. Далее мы и попытаемся рассказать, почему это происходит.
Михаи́л (Миха́йло) Васи́льевич Ломоно́сов (8 ноября 1711 , деревня Мишанинская, Россия - 4 апреля 1765 , Санкт-Петербург, Российская империя) - первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения, энциклопедист, химик и физик; он вошёл в науку как первый химик, который дал физической химии определение, весьма близкое к современному, и предначертал обширную программу физико-химических исследований; его молекулярно-кинетическая теория тепла во многом предвосхитила современное представление о строении материи и многиефундаментальные законы, в числе которых одно из начал термодинамики; заложил основы науки о стекле. Астроном,приборостроитель, географ, металлург, геолог, поэт, утвердил основания современного русского литературного языка,художник, историк, поборник развития отечественного просвещения, науки и экономики. Разработал проект Московского университета, впоследствии названного в его честь. Открыл наличие атмосферы у планеты Венера.Действительный член Академии наук и художеств (адъюнкт физического класса с 1742 , профессор химии с 1745).
Михаил Васильевич Ломоносов сумел объять в своём творчестве все главные области знаний, фундаментальные, основополагающие их проблемы, и настолько глубоко проникнуть в самую сущность непонятых в его время явлений, настолько идти впереди своего времени, что и сейчас лишёнными даже малого преувеличения звучат слова В. И. Вернадского, сказанные более чем сто лет назад о М. В. Ломоносове, как о предстающем «нашим современником по тем задачам и целям, которые он ставил научному исследованию»
Михаил Васильевич Ломоносов сумел объять в своём творчестве все главные области знаний, фундаментальные, основополагающие их проблемы, и настолько глубоко проникнуть в самую сущность непонятых в его время явлений, настолько идти впереди своего времени, что и сейчас лишёнными даже малого преувеличения звучат слова В. И. Вернадского, сказанные более чем сто лет назад о М. В. Ломоносове, как о предстающем «нашим современником по тем задачам и целям, которые он ставил научному исследованию»
Об энциклопедизме М. В. Ломоносова с определённостью говорит и сам перечень трудов его, это отмечают как представители естествознания, так и гуманитарии.
Основной областью своей деятельности М. В. Ломоносов считал химию, но как показывает его наследие, эта дисциплина, вступая на разных этапах его творчества во взаимодействие с другими разделами естествознания, оставалась в неразрывной связи с ними в контексте всего разнообразия его исследований, которые, в свою очередь, пребывали во взаимосвязи между собой. Такое логическое единство является следствием понимания им единства природы и существования немногих фундаментальных законов, лежащих в основе всего целостного многообразия явлений. Это логическое единство демонстрируют не только его труды, относящиеся к естественным наукам и философии - оно прослеживается между ними и его поэтическим творчеством. а учитывая вышесказанное, не только потому, что в отдельных случаях оно становится «прикладным» по отношению к ним, выполняя функцию своеобразной «рекламы» - когда он использовал весь дар своего красноречия, ища поддержки изысканий, в целесообразности которых был твёрдо убеждён и страстно заинтересован и как естествоиспытатель-теоретик, и как последовательный практик («Письмо о пользе Стекла»). Учёный мечтал построить всю свою «Натуральную философию» на основе объединяющих идей, в частности, на основе идеи о «коловратном (вращательном) движении частиц».
Не повторяя уже сказанного об универсальности научного творчества учёного, можно, тем не менее, привести ещё один показательный пример фундаментальной многосторонности его интересов, «дальнобойности ума» - по словам Н. Н. Качалова, причём относится он, этот пример, к области, занимавшей далеко не первостепенное место в круге интересов М. В. Ломоносова. Выдающийся русский геолог и почвовед В. В. Докучаев пишет в своих лекциях, изданных в 1901 году: "На днях проф. Вернадский получил поручение от Московского университета разобрать сочинения Ломоносова, и я с удивлением узнал от проф. Вернадского, что Ломоносов давно уже изложил в своих сочинениях ту теорию, за защиту которой я получил докторскую степень, и изложил, надо признаться, шире и более обобщающим образом.
Павел Алексеевич Зарубин (1816-1886) - русский учёный механик-самоучка.
Костромской мещанин, в детстве выучился грамоте при слабой и неумелой помощи матери. Жизнь его протекла в основном на службе в землемерном ведомстве. В 1842 Зарубин был определён на службу в костромскую губернскую чертёжную, в 1854 перемещён в Москву в Межевую канцелярию, старшим землемерным помощником, с1858-1860 служил землемером в департаменте уделов. Весь этот период службы прошёл для Зарубина с большими неприятностями и лишениями, источник которых лежал в изобретённых им точных приборах для правильного измерения и точного нанесения на бумагу измеренных площадей земной поверхности. Планы присяжных землемеров передавались на поверку Зарубину, который при посредстве прибора своего изобретения находил те планы неверными, что сильно возбуждало против него составителей планов.
В 1864 Зарубин был причислен к министерству государственного имущества, в котором в должности помощника директора Императорского сельскохозяйственного музея служил до 1883 . И здесь ему также пришлось немало перенести от лиц, завидовавших его изобретательским способностям. В 1853 Зарубин представил в Академию наук несколько изобретённых им инструментов, относящихся к межевому делу. Академия наградила изобретения Демидовской премией, а описание их издала на свой счёт. Демидовской премии удостоен и его планиметр-самокат (1855) . Императорское вольно-экономическое общество наградило золотыми медалями его многосильный гидропульт (1866) и водоподъёмник (1867). Всероссийская выставка 1882 также наградила медалью его сельскохозяйственный пожарный насос.
Из-за отсутствия средств не были осуществлены следующие изобретения Зарубина: 1) несколько новых планиметров; 2) способ определения морской глубины на глубоких местах без помощи линя или верёвки; 3) способ определения скорости хода корабля во в любой момент с помощью стрелки и циферблата в каюте; 4) то же посредством музыкальных звуков; 5) автоматический способ определения пройденного кораблём пути с различными скоростями и 6) маятник, самосохраняющий постоянную длину при разных температурах.
Из напечатанных Зарубиным статей необходимо упомянуть: «Как решают простые русские люди вопрос об общинном владении землёю» («Труды Императорского Вольно-Экономического общества», 1865); «О водоподъёмных машинах вообще» (там же, 1866); «Теория пожарных насосов» (там же); «Определение плотности воздуха на разных высотах» («Природа и охота», 1878); «Устройство секундного маятника» (там же); «Научное разрешение вопроса об ассенизации Санкт-Петербурга по проекту Линдлея» (брошюра, 1886).
В память Зарубина Императорское Вольно-Экономическое общество учредило золотую медаль.
Владимир Андреевич Никонов
(14 (27) июля 1904, Симбирск, Российская империя - 13 марта 1988, Москва, СССР; похоронен в Ульяновске) - советский лингвист, организатор науки, литературовед, поэт. Учёный-самоучка без высшего образования, один из крупнейших советских ономастов
Научные достижения
Сформулировал постулат о рядности географических названий, которые «никогда не существуют в одиночку, они всегда соотнесены друг с другом. Чтобы выяснить происхождение названия, необходимо прежде всего понять, что оно возникло не изолированно, а лишь в ряду других названий».
Предложил различать понятия топонимика и топонимия, что стало общепринятым.
Акцентировал значимость историзма в топонимике: топонимия соответствует не природным зонам, а «исторически складывающемуся использованию их человеком».
Способствовал формированию новых научных направлений - этнической и ареальной ономастики. Внедрил в ономастику новые методы исследований - статистический и картографический. Ввёл в научный оборот новый круг источников - переписи, похозяйственные книги, данные загсов и архивов.
Пользуясь статистическими методами, впервые выделил четыре основных района Европейской части России, в каждом из которых господствует одна фамилия: на Севере - Попов, в Северном Поволжье - Смирнов, в огромной полосе южнее и восточнее Москвы - Кузнецов, на северо-западе - Иванов. Эти четыре массива, охватывающие миллионы людей, по мнению Никонова, - четыре историко-географических слагаемых России: суздальско-владимирские земли, псковско-новгородские, северные и земли нового освоения.
Выделил шесть основных групп систем фамилий: патронимические, принадлежностные, владельческие, оттерриториальные, профессиональные, по личным особенностям носителя, этнические. Особое внимание уделял анализу лексических рядов слов, послуживших основами для фамилий, не смешивая их с семантикой фамилии.
Организация науки
Создал и руководил топонимической комиссией Московского филиала Географического общества СССР и группой ономастики в Институте языкознания АН СССР. Более 20 лет руководил группой ономастики в Институте этнографии АН СССР. Руководил проведением ряда всесоюзных конференций по топонимике, антропонимике, ономастике и выпуском более 20 научных сборников.
Международное признание
В 1972 году на XI международном конгрессе по ономастике в Софии был избран почётным членом Международного комитета (центра) ономастических наук при ЮНЕСКО.
В развитом социалистическом обществе самообразование направлено главным образом на самостоятельное углубление и расширение знаний, полученных в учебных заведениях, где учащиеся овладевают навыками самостоятельной работы, необходимыми для самообразования. Ведущими в системе самообразования становятся различные формы политического самообразования и организованной добровольной учёбы в народных университетах (См. Народные университеты), на различных курсах, в научных кружках, обществах и пр. Повышению организованности и систематичности самообразования способствует деятельность организаций общества «Знание», разнообразных лекториев (особенно комсомольско-молодёжных), сеть массовых библиотек, многочисленные научно-популярные, научные и специальные издания в помощь самообразования, а также Радиовещание и Телевидение.
Константин Циолковский, цитаты которого не потеряли актуальности даже сегодня день, - пример целеустремленности и потрясающего терпения. Родился в 1857 году в городе Рязани, перенес в детстве скарлатину, после которой почти потерял слух.
Жизнь и творчество
Костя с детства увлекался инженерией. Движение без участия человека, действие пружины на предмет, коляски и локомотивы - все это были самодельные игрушки на домашнем станке. Впечатленный успехами сына, отец отправляет мальчика в Москву, но в училище непросто поступить. Ничего не добившись, Константин возвращается домой, сдает экзамен на преподавателя, и зарабатывает на жизнь званием учителя.
Именно в этот период Циолковский, цитаты о человеческом терпении которого мы слышим каждый день, полностью отдается изобретению механизмов. Ученный-самоучка не создавал ракету, но его идея реактивного двигателя (инерция создает энергию) вдохновила Сергея Королева и Андрея Туполева, была катализатором для пытливых умов.
Человеческие иллюзии и страхи
Цитаты Циолковского о человеке и о себе взяты из жизни, рождены путем размышления.
- Человечество открыло для себя солнечную систему. Изучают ее, думают, что они хозяева. Но это ошибка. Мы ничего не можем узнать о космосе по одной системе, это все равно что по одному камню изучать океан.
- Новые идеи трудно поддерживать, но надо. Не все люди имеют такое драгоценное свойство.
- Моя цель - продвинуть человечество вперед. Это не дает мне ни хлеба, ни отдыха и ни силы. Но я надеюсь, что мои труды позволят получить обществу могущество и горы хлеба.
- Мужество нужно вырабатывать, а не сдаваться при первых неудачах. Причины этих неудач можно просто устранить.
- После упражнений в воде и прогулок я молодею, а главное, массирую и придаю свежесть своему мозгу.
- Каждый человек может добиться всего, если будет думать, что это возможно.
Константин Циолковский, цитаты о космосе и возможностях
Главным для изобретателя всегда была наука и ее продвижение. Желание познать космос придавало самым смелым идеям смысл и силу. Теоретическая космонавтика родилась, когда ученый доказал необходимость применения ракетных «поездов» и использования нескольких ступеней для ракеты.
- Наша планета - это наша колыбель. Но из колыбели нужно выходить.
- Космос - настолько бесконечный механизм, что создает иллюзию свободы действия.
- Создание ракеты, это не самоцель, а только способ для проникновения в космос.
- То, что сегодня невозможно, завтра станет обычным.
- Вначале была только мысль и сказка, затем расчет и возможность, а венчает все готовый предмет.
- Время возможно и существует, но еще не открыто, потому что мы не знаем, где его искать.
- Весь опыт накопленных знаний ничтожен по сравнению с тем, о чем мы никогда не узнаем.
Смерть как часть природы
Связь с необъятным космосом, великие идеи и достижение сделали Циолковского циничным. Смерть, какой бы страшной для нас ни была, в сравнении со вселенной, - всего лишь явление. В стремлении к совершенству Циолковский, цитаты о смерти которого выглядят шокирующе, выражается вполне определенно.
- Если познать природу, страх перед смертью становится несущественным.
- Всегда стремлюсь к совершенству. Это касается и людей. Можно заботиться о насильниках, умалишенных, калеках, но предотвратить появления их потомства, так и угаснут они в возможном счастье.
- Человек тяготеет своей жизнью к 30-50 годам, разница зависит от условий существования. Какие противоречия может вызвать искусственная остановка жизнедеятельности по желанию? Ведь врачи утверждают, что есть быстрые и безболезненные способы.
Будучи оптимистом в жизни, Циолковский Константин Эдуардович цитатами о совершенстве мира разбавлял свои труды, книги, уроки и лекции. Преподавая физику, он вдохновлял на действие не только своих учеников, но и друзей.
Характеризуя Ивана Петровича Кулибина, энциклопедия Кирилла и Мефодия (КМ) сдержанно сообщает: «Российский механик-самоучка (1735-1818). Изобрел много различных механизмов. Усовершенствовал шлифовку стекол для оптических приборов. Разработал проект и построил модель одноарочного моста через р. Нева с пролетом 298 м. Создал «зеркальный фонарь» (прототип прожектора), семафорный телеграф и много др».
При чтении этого абзаца у неподготовленного человека возникает ощущение, что Кулибин был-таки довольно приличным изобретателем (вон, за ним числится и фонарь, и семафор и даже «много др.»). Но с другой стороны всего-навсего механик (типа слесаря) да еще и самоучка.
С высокоученым европейцем эпохи Возрождения рядом не поставишь.
Поэтому, нарушая традиции написания рефератов и научных статей, посвященных каким-либо персоналиям, начну не с биографических данных, а с загадки.
Итак, известно, что Иван Кулибин, родившийся на Волге и с детства видевший тяжелый труд бурлаков, изобрел самоходную баржу. Которая (внимание!) сама шла против течения реки, используя в качестве движущей силы само (вы не поверите!) течение реки.
Да-да, это не ошибка и не опечатка. Кулибин действительно создал баржу, которая используя только силу течения шла … против течения.
Это кажется невероятным. Невозможным. Противоречит базовым законам физики.
Судите сами: даже если добиться того, чтобы тяжелая баржа имела нулевой коэффициент трения о воду (что невозможно!), то судно в лучшем случае оставалось бы на месте. Не дрейфовало бы по течению в низовья реки.
А тут баржа своим ходом шла ВВЕРХ.
Это же просто вечный двигатель какой-то!
Парижская академия наук отказалась бы рассматривать такой проект, так как это невозможно, потому что невозможно никогда!
Но Кулибин-то не проект предоставил, а настоящую баржу. Которая при большом скоплении народа действительно была спущена на воду и НА САМОМ ДЕЛЕ, у всех на виду, шла против течения, не используя никаких внешних сил.
Чудо? Нет, реальность.
И теперь, когда вы это знаете, попробуйте сами (как никак мы жители XXI века, вооруженные знаниями и обласканные техническим прогрессом) сообразить, как механик-самоучка(!) XVIII века добился столь удивительного эффекта, используя самые простые и доступные каждому материалы.
Пока вы думаете, для обострения мыслительных процессов приведу несколько основополагающих принципов изобретательства. Разработанных, естественно, в XXI веке.
Техническое решение считается идеальным, если нужный эффект достигается «даром», без использования каких бы то ни было средств.
Техническое устройство считается идеальным, когда устройства нет, но действие, которое оно должно делать, выполняется.
Способ, которым осуществляется техническое решение, является идеальным, когда расхода энергии и времени нет, но требуемое действие выполняется, причем регулированно. То есть столько, сколько надо и только тогда, когда надо.
Ну и в завершение: Вещество, используемое в техническом решении, считается идеальным, когда самого вещества нет, но его функция выполняется в полном объеме.
Вам не кажется, что деревенскобородый мужик-лапотник, а точнее механик-самоучка Иван Кулибин умел находить именно ИДЕАЛЬНЫЕ решения? Невозможные с точки зрения Парижской академии наук?
В книге Александра Дюма «Граф Монте-Кристо» ярко живописуется, как титульный герой перехватил и исказил информацию, передаваемую при помощи семафорного телеграфа с испанского театра военных действий в Париж. Результатом стало обрушение биржи и грандиозное разорение одного из могущественнейших банкиров - врагов графа.
Ничего удивительного. Кто владеет информацией, тот владеет миром.
Хочется только подчеркнуть, что изобрел этот самый семафорный телеграф - Иван Петрович Кулибин.
Теперь о прожекторе.
Не забудем, что милостью ее императорского величества Екатерины II сын нижегородского купца-старовера Иван Кулибин был призван в столицу и там, в течение 32-х лет (с 1769 по 1801 год) заведовал механическими мастерскими Петербургской академии наук.
Петербург - город мореходный. А значит, подача световых сигналов в нем исключительно важна. Тут и маяки, ориентирующие суда и оберегающие их от попадания на мель, и передача информации с корабля на корабль…
До эпохи Кулибина суда для передачи сигналов использовали разноцветные вымпелы, поднимаемые на мачтах, и ручной семафор (лихой матросик с флажками). Понятно, что разглядеть эту красоту можно было только днем. На маяках ночью разжигали костры.
Но на деревянном судне открытый огонь слишком опасен, поэтому в море для освещения можно было использовать только свечу или фитиль, плавающий в плошке с маслом. Понятно, что мощность света от таких источников невелика и для передачи сигналов на сколь-нибудь приличное расстояние не годится. Так что ночью суда погружались во тьму и информационное молчание.
Изучив проблему, механик-самоучка Кулибин в 1779 сконструировал свой знаменитый фонарь с отражателем, дававший мощный свет при слабом источнике. Важность такого фонаря-прожектора в портовом городе трудно переоценить.
Виктор Карпенко в своей книге «Механик Кулибин» (Н. Новгород, изд-во «БИКАР», 2007 год) так описывает событие:
«Как-то в темную осеннюю ночь на Васильевском острове появился огненный шар. Он освещал не только улицу, но и Английскую набережную. Толпы народа устремились на свет, творя молитвы.
Вскоре выяснилось, что это светит фонарь, вывешенный знаменитым механиком Кулибиным из окна своей квартиры, которая помещалась на четвертом этаже Академии».
Фонари пользовались огромным спросом, но Кулибин был плохим предпринимателем и заказы ушли к другим мастерам, которые нажили на этом не одно состояние.
Автомобиль
Леонардо да Винчи считается первым в истории изобретателем самобеглой коляски. Правда, у флорентийца она предназначалась для военных целей и, как сейчас утверждают, явилась прообразом современного танка.
Устройство, со всех сторон защищенное «броней» из дерева (современных пуль и снарядов в средние века не знали), передвигалось за счет мускульной силы нескольких человек, которые сидели внутри и вращали рычаги. (Типа «кривой стартер»).
Увы, изучив чертежи Леонардо современные специалисты оценили изобретение так:
Дэвид Флетчер, британский историк танков:
«- Да, сначала кажется, что ничего из этого не выйдет. Там внутри должны быть люди, вращающие рукояти, чтобы завращались колеса и с места сдвинулась махина бог знает какой тяжести. Я бы сказал, что это физически почти невозможно.
Для того чтобы это могло двигаться, нужно поле боя ровное, как стол. Камень - и оно остановится. Нора крота - и снова остановка. Противник умрет от смеха раньше, чем эта штука до него доедет.
Но это только с первого взгляда. Со второго - солдаты (!) британской армии заметили, что в чертеже есть принципиальная ошибка.
Шестерни на колесах расположены неправильно, - сказал один из тех, кого посадили внутрь Леонардовского танка и заставили крутить рукояти. - При таком устройстве переднее колесо крутится назад, а заднее - вперед. Так что это нужно исправить - переставить шестеренки. Тогда оба колеса будут одновременно двигаться в одном направлении.»
Как видите, изобретение Леонардо содержало принципиальные конструкторские недоработки. Причем, даже после их устранения механизм мог использоваться только в лабораторных условиях на идеально ровной поверхности, какой в реальной жизни не найти.
Теперь взглянем на изобретения Ивана Кулибина.
В Политехническом музее Москвы хранится несколько уменьшенных копий самодвижущейся коляски. Таковые (не копии, а настоящие изделия) изготавливались в механических мастерских Петербургской академии наук, которыми руководил Кулибин, и довольно широко использовались для прогулок аристократов.
Сотрудники музея подчеркивают, что кулибинская самобеглая повозка имела все части современного автомобиля: коробку скоростей, тормоз, карданный механизм, руль, подшипники качения… Единственное сходство с Леонардовским изобретением - приводилась сия конструкция в движение тоже за счет человеческих мускулов. Водитель крутил ногами педали, его усилия раскручивали тяжелый маховик… и через короткий промежуток времени, велоколяска, отличавшаяся завидной грузоподъемностью, могла развивать приличную скорость. От водителя требовалось только твердо держать руль и поддерживать маховик в постоянном вращении.
Мосты
Устраиваясь под покровительство миланского герцога Людовико Сфорца, Леонардо позиционировал себя, как военный инженер.
«Я могу создать легкие прочные мосты, - говорил он, - которые будет легко перевозить в ходе преследования. Или, упаси господи, бегства от врага. Так же я придумал способ осады замков, при котором первым делом осушается ров с водой».
И герцог принял его на службу. Однако, как человек здравомыслящий, (энциклопедии сообщают, что при нем «Милан стал одним из сильнейших государств Италии, центром наук и искусств») поручил новому служащему не строительство мостов новой конструкции, а нечто гораздо более скромное. Он доверил Леонардо (Умеешь осушать? - Осушай!) провести дренаж для ванной комнаты герцогини.
Энциклопедия КМ сообщает:
«В 1770-х гг. Кулибин спроектировал деревянный одноарочный мост через Неву с длиной пролета 298 м (вместо 50-60 м, как строили в ту пору). В 1766 он построил модель этого моста в 1/10 натуральной величины. Она была испытана специальной академической комиссией. Проект получил высокую оценку математика Л. Эйлера, по модели Кулибина проверившего правильность своих теоретических формул».
Очень любопытно упоминание о том, что знаменитый Эйлер не проводил расчеты для русского самоучки, а по его модели проверял СВОИ расчеты. Умный был человек, понимал, что «практика - критерий истины».
Вопрос: а зачем, собственно, Кулибину понадобилось изобретать мост такой необычной формы? Слава Богу, конструкций мостов с древнейших времен существует множество…
Дело в том, что Санкт-Петербург - крупный порт. И до сегодняшнего дня он принимает суда большого тоннажа и водоизмещения. Для того, чтобы эти громадные суда могли входить в город, основные мосты Санкт-Петербурга сделаны разводными.
А одноарочный мост, который предлагал Кулибин, как бы парил над Невой, касаясь земли только в двух точках - на правом и на левом берегах.
ЕГО НЕ ТРЕБОВАЛОСЬ БЫ РАЗВОДИТЬ!
Мосты Кулибина, если бы их проект был принят, позволили бы океанским судам входить в порт не только ночами, а в любое время суток! И никаких затрат на обслуживание и ремонт разводных механизмов.
Часы
Общеизвестно, что столичная карьера Ивана Кулибина началась с того, что во время визита императрицы Екатерины II в Нижний Новгород, ей преподнесли изготовленные мастером часы. Размером они были с гусиное яйцо и вмещали (помимо собственно часов) ни много ни мало, как театр-автомат, музыкальную шкатулку и механизм, который все этим управлял. Всего «яичная фигура», которая теперь является жемчужиной в коллекции Эрмитажа, содержит 427 деталей.
Вот как описываются эти удивительные часы в книге Виктора Карпенко:
«Они отбивали каждый час, половину и даже четверть часа. По завершении часа в яйце отворялись створчатые дверцы, открывая золоченый чертог. Против дверей стояло изображение гроба Господня, в который вела затворенная дверь.
По сторонам гроба стояли два воина с копьями. Через полминуты после того, как отворялись двери чертога, являлся ангел. Дверь, ведущая к гробу, раскрывалась, и стоящие воины падали на колени. Появлялись жены-мироносицы и слышался сопровождаемый звоном церковный стих «Христос воскресе!», исполнявшийся трижды.
Во второй половине дня ежечасно исполнялся уже другой стих: «Воскрес Иисус из гроба». В полдень часы играли гимн, сочиненный самим Кулибиным. Фигурки ангелов, воинов и жен-мироносиц были отлиты из золота и серебра».
Часы, созданные Кулибиным, хранятся в кладовых Эрмитажа и, чтобы их увидеть, нужно приложить специальные усилия (договариваться, оформлять пропуск и т.п.). Гораздо доступнее знаменитые «Часы-павлин», изготовленные в Европе и выставленные в одном из залов Эрмитажа.
Это поистине грандиозное сооружение, которое даже в просторном Эрмитаже занимает значительную часть выделенного ему помещения.
Разумеется, как все произведенное в Европе, часы "Павлин” являются модной занимательной игрушкой и, заодно, произведением искусства. В "чудесном саду”, выполненным в натуральную величину, на золоченых ветвях дуба расположились павлин, петух, сова в клетке и белки. При заводе специальных механизмов фигуры птиц приходят в движение. Сова вертит головой, павлин распускает хвост и поворачивается к публике своей самой красивой частью (то есть тылом), петух кукарекает.
Плюс ко всем наворотам имеется и циферблат (в шляпке гриба), взглянув на который можно без всяких выкрутасов, чисто по-человечески узнать сколько время.
Часы были приобретены князем Потемкиным у английской герцогини Кингстонской, которая в 1777 году на собственном корабле с грузом художественных ценностей, вывезенных из Англии, приплыла в Санкт-Петербург.
У часов был только один недостаток: герцогиня вывезла их из Лондона в разобранном виде и, они более десяти лет лежали в кладовой, теряя свои части и детали. Например, из 55 граненых хрусталей, лежащих на основании часов, к 1791 году уцелел лишь один.
Светлейший князь Потемкин-Таврический, потративший на диковинку немалые деньги, призвал Кулибина и попросил «оживить бедных птичек».
Часы действуют до сих пор.
Часы различных конструкций Кулибин создавал во множестве: карманные, суточные, перстневые, часы с гуслями…
Но рассказать хочется еще лишь об одних. В 1853 году в журнале «Москвитянин» появилась заметка, подписанная неким П.Н. Обнинским. Он сообщал, что у него в доме находятся часы, созданные Кулибиным, и просил прислать комиссию для освидетельствования.
Чем же так интересно было это устройство?
Во-первых, часы были астрономическими. То есть показывали ход планет, затмения Луны и Солнца. Кроме того, часы указывали дату (день, месяц), а особая стрелка отмечала високосные годы.
Во-вторых, на минутной стрелке были устроены мелкие часы, в гривенник размером, которые не имея никакого сообщения с общим механизмом часов и не имея завода, показывают, тем не менее, время очень верно.
Фактически, здесь мы опять сталкиваемся с «вечным двигателем», изобретенным Кулибиным.
Районный конкурс творческих работ
«Меня оценят в 21 веке», посвященный курским изобретателям
Ф. А. Семенову и А. Г. Уфимцеву
Номинация
«Физика, астрономия, космонавтика»
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
«Фёдор Алексеевич Семёнов - русский ученый-самоучка,
астроном, механик, метеоролог»
Выполнила: обучающаяся 11 класса
Мокрушанской СОШ
Заречная Лина
Руководитель: учитель истории Заречная Е. В.
Фёдор Алексеевич Семёнов - русский ученый-самоучка,
астроном, механик, метеоролог
Хроника жизни Ф.А.Семенова
1794 г.
В семье купца Алексея Никоновича и Екатерины Семеновны Семеновых родился сын Федор.
1800-е гг.
Отец занимался торговлей и приобщал к этому занятию сына. Весной под присмотром приказчиком отправлял его на ярмарки для покупки скота, осенью вместе с работниками – на бойню. К занятию этому Федор был равнодушен, за что не раз слышал насмешки в свой адрес. Обучение грамоте. Его тянуло к естественным познаниям, к изучению небесных явлений.
1806 г.
Познакомился с фатежским мещанином Федором Чернышевым и выменял у него «Месяцеслов» издания С.-Петербургской Академии Наук, из которого узнал о возможности предсказать затмения Солнца и Луны, перемену погоды.
1807 г.
Впервые наблюдал появление кометы вместе с семьей в маленькую театральную трубочку, которую привез им родственник Иван Иванович Филипцов.
1808 г.
Приобрел первую книгу по естественным наукам и натуральной истории «Начертание Естественной истории».
1810–1812гг.
Из купленных на Коренной ярмарке изданий книги «Телескоп астрономический» узнал о величине Солнца, Луны и прочих планет, стал вести наблюдение звездного неба и увлекся астрономией.
1813–1816 гг.
Совершенствовал свои научные познания. Приобрел важные для себя книги: «Новое всеобщее землеописание» Адама Христиана Гаспара, «Сокращение Астрономии» Лаланда, «Месяцеслов на 1813 г.», «Плоскую тригонометрию» Аничкова, «Арифметику» Меморского, «Сферическую Тригонометрию», «Математику» Безу, «Физику» Нолета.
1815 г.
Женился на Анне Ветровой из Ямской слободы.
1816 г.
Познакомился с Николаем Полевым, управляющим конторой курского купца А.П. Баушева.
1816–1820 гг.
Сделал токарный станок для вытачивания деталей к своим приборам, научился отливать медные детали, сделал электрические машины и лампады, электрофоры, электрометры, барометры, производил электрические и магнитные опыты. Приобрел «Химию» Гизе. Устроил маленькую химическую лабораторию, производил опыты.
1817 г.
Умер отец. Только в 1821 г. после судебных тяжб он смог выкупить землю, принадлежавшую отцу в селе Гнездилово и деревне Потапово. Участок сперва отдавал в аренду, а затем в 1825-1826 гг. завел свой хутор, вместе с работниками посадил плодовый сад, часть земли стал засевать хлебом.
1820 г.
Встреча с приехавшими в Курск К.И. Верманом, занимающимся астрономией и магнетизмом, Н.А. Полевым и Розановым, впоследствии опубликовавшим в «Отечественных записках» биографию курского астронома.
1823 г.
Собрал станок для точения, шлифования и изготовления оптических стекол.
Приглашен на вакантное место лаборанта химической лаборатории Петербургской медико-хирургической академии, но не желая прервать свои астрономические исследования, отказался от лестного предложения.
1825 г.
Изготовил из картона телескоп, имеющий в длину 3,5 метра, позже взятый в деревянную оправу и увеличивающий в 40 раз.
1825 г.
Избран от Курского мещанского общества старшиной.
1827 г.
Наблюдал в телескоп кольцеобразное солнечное затмение и подробно описал его.
1828 г.
Вместе с курским купцом А.В. Щедриным совершил поездку в г. Москву. Н.А. Полевой устроил для Семенова посещение Московского университета. М.П. Погодин познакомил его с профессорами С.Н. Глинкой, М.А. Максимовичем, И.М. Снегиревым, с астрономом Д.М. Перевощиковым, физиком М.Г. Павловым, писателем С.Т. Аксаковым, актером М.С. Щепкиным.
1829 г.
1830 г.
Трижды выезжал в Москву, что дало много полезного для развития его как ученого. Отставив другие науки, Федор Алексеевич стал серьезно заниматься наблюдениями и точными астрономическими выкладками.
1832 г.
Публикация в журнале «Московский телеграф» «Теории лунных затмений» с авторскими рисунками, описание большого метеоритного дождя Леонид, прошедшего в ночь на 1 ноября 1832 г. По инициативе курского дворянства был составлен проект организации судоходства по главной реке Курской губернии Сейм, создан особый комитет для осуществления проекта этого торгового водного пути, названного впоследствии Александринским водным сообщением. Семенов принял участие в работе этого комитета.
1833-1834 гг.
Напечатан портрет, написанный И.И. Стефановым и гравированный на средства знакомого Семенову офицера Д.И. Князева.
Встреча с генералом А.Н. Саблуковым и курским военным губернатором М.Н. Муравьевым, который рекомендовал знакомство с ним местным дворянам и купцам.
1836 г.
Составлены «Таблицы для затмения Солнца и Луны». Представлен чиновнику по особым поручениям Министерства внутренних дел Е.В. Пассеку, командированному для составления статистики по Курской губернии.
1837 г.
Представлен наследнику престола (впоследствии императору Александру II) и великой княгине Елене Павловне при проезде их через Курск, которая обещала принять на воспитание двух его сыновей на свои средства.
Воспитатель наследника В.А. Жуковский посетил дом Семенова.
Избран членом-корреспондентом Вольного Экономического Общества и за успехи в садоводстве награжден медалью.
1838 г.
По предложению губернатора М.Н. Муравьева в «Курских губернских ведомостях» начал печатать свои метеорологические наблюдения.
1839 г.
Впервые побывал в Петербурге. Привез сыновей на учебу. Один из них был принят в Технологический Институт, а другой – в училище Гражданских землемеров. Оба учились на личные средства великой княгини Елены Павловны.
Посетил Академию Наук и передал метеорологические наблюдения. Академия сочла их ценными и выслала ему в Курск барометр, термометр, психрометр и дождемер. Таким образом было положено начало Курской метеорологической станции.
1840 г.
Систематические астрономические и метеорологические наблюдения, работа над газетными и журнальными статьями, занятия земледелием и садоводством.
Первый в России Семенов заявил в «Курских губернских ведомостях» о предстоящих 26 июня 1842 г. и 16 июля 1851г. Полных солнечных затмениях.
1842 г.
Д.М. Перевощиков специально приехал в Курск, чтобы вместе с Семеновым наблюдать солнечное затмение.
1846-1847гг.
Написал работы «О солнечном затмении, которое последует 1847 года, 27 дня.», «Краткую записку пасеки, находящейся в хуторе Курского уезда при селе Гнездилово» и «Опыт плодоводства».
1850 г.
В «Географических известиях» и в журнале «Москвитянин» помещена «Карта полного солнечного затмения, которое видимо будет в Европе 16 июля 1851 г.», опубликованы отзыв Д.М. Перевощикова об этой работе с портретом Ф.А. Семенова и Указ императора о возведении его в потомственные почетные граждане.
Русское Географическое Общество наградило Семенова золотой медалью «За особо ученые труды и обширные знания по части астрономии».
1851 г.
Участие в астрономической экспедиции для наблюдения солнечного затмения в г. Бобринец Херсонской губернии под руководством профессора Петербургского университета А.Н. Савича.
1853 г.
Вручены астрономические инструменты, купленные на средства курского общества.
1856 г.
В «Записках Географического Общества» издал свой главный труд «Таблицы показания времени лунных и солнечных затмений с 1840-2001 гг. на Московском меридиане, по старому стилю, вычисленные и составленные Федором Семеновым». Кроме таблиц был изложен общедоступный графический способ предвычисления затмений при помощи циркуля и линейки.
1858 г.
Награжден золотой медалью Географического Общества.
1860 г.
Умер от рака печени на 66 году жизни. Тысячи жителей Курска собрались у дома Семеновых проводить его в последний путь. Гроб на руках был перенесен в церковь Фрола и Лавра, после отпевания – на Московское (Никитское) кладбище, где состоялись гражданская панихида и похороны.