В поисках «энергетической капсулы»

Французский философ Буридан якобы утверждал, что если голодного осла поставить на равном расстоянии от двух одинаковых кучек сена, то он умрет от голода – не сможет выбрать, с которой начать. Конечно, обычный живой осел так не поступит, если он не совсем уж «осел».
Я же рассуждал так. Что нужнее всего для существования человечества? Что будет дорожать с каждым днем? Что нельзя заменить ничем другим? Что не потеряет своей важности для людей, если они даже переселятся на другие планеты? И ответ на все эти вопросы у меня нашелся один – энергия. Стало быть, ею и надо заниматься.
Однажды, правда, я уже «обжегся» на энергии – пытался построить вечный двигатель. Но желание свести с ней счеты у меня не пропало. Я представлял себе, что получать энергию, сжигая горючее, по меньшей мере, неперспективно. Горючее рано или поздно кончится, и замрут двигатели, тепловые электростанции, пропадет труд ученых, инженеров и рабочих, затраченный на создание этих машин. Я знал, что запасов горючего человечеству хватит ненадолго, особенно нефти. Не успеешь и состариться, а нефти уже нет. Кроме того, топливо, сгорая, сильно загрязняет атмосферу. А мне очень не хотелось вступать в конфликт с природой. Я понимал, что выиграть в этом споре нельзя.
Можно, конечно, получать энергию от поистине вечных и к тому же безвредных для природы источников. Огромные, практически неисчерпаемые запасы ее таят в себе ветер, реки, морские приливы и течения, внутреннее тепло Земли. Немалые надежды возлагают на использование атомной и термоядерной энергии. Несмотря на грозные названия «атомная», «термоядерная», такая энергия намного безопаснее для человека и природы, чем та, которую получают сжиганием горючего.
И все-таки самой главной, естественной и вечной «электростанцией» служит для нас Солнце. Это его энергия «законсервирована» в ветре, в течениях рек и океанов и в том же горючем. Она посылается нам Солнцем независимо от того, хотим мы этого или нет. Так уж лучше брать ее, чем отказываться. Только надо еще суметь сделать это!
Словом, энергии вокруг нас хоть отбавляй. Но смогли бы мы использовать это море энергии, если бы не научились передавать ее на расстояние – по проводам?
Трудно даже вообразить, что бы мы все делали без электричества. Пришлось бы вырабатывать энергию на том же месте, где предполагалось ее использовать. Наши квартиры освещались бы свечами, отапливались бы печами. А в гости мы ездили бы на лошадях или паровиках...
Впрочем, сегодняшние автомобили в этом отношении не ушли далеко от своих предков – паровиков. Ведь энергия вырабатывается их двигателем из горючего прямо на самом автомобиле. Насколько он отстал, этот маленький автомобильный двигатель, не только от солнечной или атомной электростанции, но даже от обыкновенной тепловой – ТЭС! Он намного дымнее, шумнее, прожорливее. Если, конечно, сравнивать все эти качества при одном и том же количестве выработанной энергии.
А использовать дешевую и безвредную энергию электростанций на автомобилях нельзя – не привязывать же автомобиль к станции проводами! Тракторы, комбайны, самолеты и многие, многие другие машины разделяют судьбу автомобиля – им самим приходится «добывать» для себя энергию, хотя это совсем не выгодно.
Значит, надо научиться передавать энергию без проводов, вроде как по радио. Да дело и не только в этом. Выработка и потребление ее далеко не всегда совпадают по времени. Днем светит Солнце – пожалуйста, используй его энергию. А наступил вечер, откуда ее взять для освещения? Работает крупная электростанция, освещает город. Вечером нагрузка на нее огромна – в каждом окне свет. Ночью свет погашен – не останавливать же станцию.
У автомобиля тут преимущество: не нужно ехать – выключай двигатель. Но хорошо ли это? Двигатель должен работать, а не стоять и ржаветь. А куда девать его энергию, если автомобилю она в это время не нужна?
Выходит, недостаточно передавать энергию на расстояние, даже если это делать без проводов. Надо еще уметь «переносить» ее во времени! Тогда все проблемы обеспечения людей энергией будут решены.
Вот это задача, ею стоит заняться!
И я решил изобрести этакую «энергетическую капсулу», которую можно было бы «заряжать» энергией, а затем использовать как бензобак. В отличие от бензобака, в моей «капсуле» должна накапливаться исключительно безвредная для человека энергия. И не так мало, как в автомобильных аккумуляторах, а столько, сколько, например, в том же бензобаке. Ведь не секрет, что тяжелый автомобильный аккумулятор содержит в себе энергии не больше, чем в рюмке бензина...
Итак, поиск «энергетической капсулы» – накопителя энергии начался.
Часть I. Энергетические искушения
Поднять, растянуть, накачать?
Глава первая, в которой автор пытается разобраться, что же, собственно, ему хочется найти, а затем ищет это в часах-ходиках, гитарных струнах, резине, воздухе – как с машинным маслом, так и без него...
Задача потруднее буридановой
У Буриданова осла было только две кучки сена, и то он не мог сделать выбора. А тут – попробуй выбери подходящую основу для «энергетической капсулы». Ведь существует немало всяких накопителей или аккумуляторов энергии, о которых я, к сожалению, имел тогда довольно смутное представление.
Прежде всего я стал выяснять, каким образом запасают энергию различные аккумуляторы, чтобы определить, какой из них имеет шансы стать «капсулой». Мне казалось, что свежему человеку легче разобраться в этом, чем специалисту, занимавшемуся каким-либо одним аккумулятором.
Когда человек чего-нибудь совершенно не знает и хочет получить хотя бы общую справку, ему советуют заглянуть в энциклопедию. В Малую или в Большую. А если нужно проследить что-то с самого начала, то нет ничего лучше старинного энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона. Открыв золоченый том этой ценнейшей книги 1890 года издания на слове «аккумулятор», я прочел: «Так называются в машиностроительном деле приборы для накопления механической энергии. Изобретены они Армстронгом и основаны на постепенном поднятии на высоту большого груза или на сильном сжатии воздуха».
Энциклопедии последующих выпусков сообщили мне, что аккумулятором вообще называется «устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования» и что аккумуляторы бывают электрические, тепловые, механические, в том числе и изобретенные Армстронгом. После каждой статьи об аккумуляторах были помещены ссылки на книги и другие источники, по которым вопрос можно изучить подробнее.
Все! Конец ниточки был у меня в руках, и, потянув за него, я мог уже размотать весь «аккумуляторный клубок». Однако меня смутило определение понятия «аккумулятор» в энциклопедии. Получалось, что аккумулятор и задуманная мной «энергетическая капсула» – это совсем не одно и то же.
«Устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования»... Я вспомнил школьные опыты с электрической машиной. Мы крутили большой стеклянный диск, трущийся о кожаные подушки, а затем извлекали из заряженных шаров или конденсаторов – так называемых лейденских банок – яркие искры. Вращая диск, мы накапливали энергию, а извлекая искры из шара или лейденской банки, использовали ее. Как будто это устройство подходит под определение «аккумулятор», но что-то подсказывало мне, что электрическая машина – не аккумулятор. Ведь заряжали мы электричеством только шар или лейденскую банку, именно они накапливали энергию. А стеклянный диск, трущийся о подушки, служит для преобразования механической энергии вращения в электроэнергию, он не имеет к аккумулированию никакого отношения. Такие устройства для преобразования энергии в энциклопедии называются «машинами».