Вернер Сименс. Начало пути выдающегося изобретателя и промышленника (стр. 2 из 2)

Берлинское физическое общество

В ноябре 1828 г. в Берлине произошло событие, которое, на первый взгляд, трудно назвать историческим. «Из дальних странствий возвратясь», великий немецкий естествоиспытатель и путешественник Александр Гумбольдт начал цикл лекций – сначала в университете, а затем в связи с тем, что слушатели не вмещались в его аудитории, в Певческой академии.

Эти лекции стали событием, причем событием неординарным. На них великий ученый рассказывал о состоянии всех наук и попытках человечества объяснить устройство мироздания, делился своими энциклопедическими знаниями. Лекции были бесплатными, поэтому их посещали не только студенты и профессура. Здесь бывали и учителя, и художники, и политики, даже офицеры, буржуа и родовитые аристократы [5].

Самым важным итогом этой кампании стало возникновение интереса в Германии к науке вообще. А традицию общественных чтений в Берлине продолжил физик Густав Магнус. В начале 40-х годов он создал собственную физическую лабораторию для желающих заняться научной работой или практикой. Среди вопросов, которые интересовали ученого, были проблемы электромагнетизма, электролиза и термоэлектричества.

У слушателей Магнуса существовала традиция регулярно собираться, чтобы подискутировать и обменяться мнениями. Идею одного из слушателей как-то официально оформить эти собрания поддержали многие участники, такие как Г. Гельмгольц, Р. Клаузиус, В. Сименс. Позже к ним присоединился Г. Кирхгоф. Так в 1845 г. в столице Германии появилось Берлинское физическое общество.

Среди его членов было много талантливых людей, и они широко известны. Но о роли одного из них в развитии науки об электричестве надо сказать особо. Речь идет о выпускнике местного университета, физике Эмиле Дюбуа-Реймоне (1818–1896). В биографических справочниках среди физиков-электриков искать эту фамилию бесполезно, так как тема исследований ученого была из области другой науки – физиологии. Основной труд, написанный им, – «Исследования по животному электричеству» вышел в свет в 1848 г. Таким образом, время его основных исследований совпало с периодом становления Физического обществ были хорошо известны его членам, среди которых был и В. Сименс.

Эстафету передает... Гальвани

В известном споре Гальвани и Вольты в поисках источника электричества – контакт ли это двух металлов в опытах с лягушкой или источник тока находится в теле лягушки победителем вышел Вольта. Он неопровержимо доказал, что электрический ток возникает и при отсутствии живого организма. Ошеломляющие успехи его опытов, казалось бы, полностью разгромили сторонников взглядов Гальвани на эту проблему. Но так ли уж не прав был Гальвани? Ведь в электрических скатах не было никакого металла, однако электричество они вырабатывали. Дюбуа-Реймон решил разобраться в этом вопросе, тем более что к этому времени появился первый электрический универсальный прибор – гальванометр.

Проблема действительно была очень сложной. Уже был открыт закон Ома, однако у сторонников взглядов Вольты был лишний аргумент, потому что при проведении опытов вновь использовались жидкость мышцы лягушки и металл проводников гальванометра. Необходимы были какие-то буферные устройства, гарантирующие чистоту эксперимента.

Несмотря на все трудности, задача была решена, источники электричества были найдены в теле животных и даже человека. Наличие кардиографов и энцефалографов в наших поликлиниках – лишнее тому доказательство. Подчеркнем только, что при решении этого вопроса приходилось решать множество проблем и делать десятки и сотни приборов и электротехнических устройств, учитывая мизерность величин токов, возникающих в живом организме. Скрутки проводников в качестве контактов не годились, число витков в электромагните гальванометра доходило до 30 тысяч. Впервые измерения пришлось производить на переменном токе и т. д.

Именно тогда появились электрические клеммы, выключатели, новые конструкции гальванометров и индукторов (рис. 2, 3). Для изготовления этих устройств нужен был особый специалист, разбирающийся не только в прочности и надежности материалов, но и в их электрических свойствах. И такой человек нашелся. Это был слесарь точной механики, который жил в одном доме с Сименсом и имел там же свою мастерскую с тремя рабочими.

Иоганн Георг Гальске (1814–1890), владелец мастерской, родился в Гамбурге, изучал в Берлине точную механику и считался толковым специалистом. Он-то и начал выполнять заказы Дюбуа-Реймона. Гальске был в курсе всех достижений в области электричества, так как нередко принимал участие в заседаниях Берлинского физического общества.

Главное изобретение

На очередном заседании Общества в 1847 г. состоялось обсуждение результатов эксплуатации в Германии оптического телеграфа, который уже полвека эксплуатировался в Европе. Телеграф представлял собой специальные башни, на которых устанавливались семафоры, различные комбинации его элементов и линеек передавали определенный сигнал – букву или цифру. Все это, конечно, в пределах видимости. В середине XIX века такой телеграф становился анахроыт эксплуатации телеграфов с использованием электричества. В России это был телеграф Шиллинга, в США – Морзе, в Англии – Уитстона-Кука. Назвать работу этих телеграфов успешной было нельзя в основном потому, что сами электрические линии не выдерживали никакой критики. Изоляция подземных кабелей была некачественной и очень дорогой, воздушные линии связи – примитивными. Достаточно сказать, что токонесущие провода телеграфа Морзе подвешивались первоначально на горлышках пивных бутылок и на них не существовало никаких устройств для защиты от атмосферного электричества. Эксплуатировать их было просто опасно.

Вернер Сименс был сторонником электрического телеграфа и высказал идеи его внедрения в Германии. Возникающие при этом эксплуатационные трудности он предлагал решать в процессе работы. Своим энтузиазмом он заразил и И.Г. Гальске.

1 октября 1847 г. после долгих размышлений они основали «Организацию по строительству и развитию телеграфа Сименс и Гальске». Обратим внимание, что название никоим образом не претендует на авторство изобретения какого бы то ни было нового способа передачи сигнала – ведь идеи были разработаны другими учеными. Конструкция для синхронной работы передающего и приемного устройств, которую решил использовать Сименс, была разработана российским ученым Б.С. Якоби. С современной точки зрения она была неперспективной, правда нашла широкое применение в телефонировании.

Надо сказать, что знакомство Сименса с конструкцией Якоби произошло любопытным образом. Вот что написал по этому поводу русский ученый: «Я посетил моих давнишних друзей в Берлине. Одному из них показал эскиз моего нового аппарата, объяснил действие прибора и просил никому не рассказывать об этом до тех пор, пока сам издам его описание. В момент моего ухода вошел господин Сименс, который тогда носил еще форму прусского артиллерийского офицера и который, насколько мне известно, не занимался телеграфами... Мой рисунок оставался на столе. Я передаю лишь факт, не обвиняя никого в плагиате. Известно, что телеграф с синхронным движением составил славу и богатство г. Сименса».

Действительно, высказанная идея не готовое изобретение, решение вопроса об электрической передаче сигналов требовало практического воплощения многих идей. И горлышки пивных бутылок на ветвях деревьев превратятся в фарфоровые изоляторы со специальными юбочками. Медные проводники в резиновой изоляции, поедаемые под землей грызунами, оденутся в свинцовую оболочку. Брат Вильгельма поможет найти применение в качестве перспективной изоляции гуттаперчи, до этого использовавшейся в ручках молотков и топорищ.

Таким образом, по мере внедрения решались многие проблемы. Благо в одном доме жил такой же энтузиаст и специалист, да еще владеющий мастерской и опытными работниками.

Однако именно в России с ее громадными просторами найдет широкое применение талант Вернера Сименса и именно здесь будут внедрены его разработки и получен бесценный опыт. Сюда же приедет еще один брат Вернераи переведет в Петербурге филиал фирмы и в дальнейшем наладит сотрудничество с местной промышленностью. Будут построены завод по производству лампочек накаливания Эдисона, ряд электростанций. Даже в советское время возведение ДнепроГЭСА велось при активном участии фирмы «Сименс». Так начиналась глобализация электротехнической промышленности.