100 великих чудес инженерной мысли - Андрей Низовский

Может быть, все было именно так. А может быть, и по-другому. Ведь вопрос о том, строились в древности летательные аппараты, остается открытым.

Багдадская батарейка

Эта загадочная находка была сделана в 1938 г. неподалеку от Багдада, среди руин древнего парфянского поселения Худжут-Рабу. Позже авторство находки приписали немецкому археологу Вильгельму Кёнигу, который работал тогда директором Багдадского музея, однако до сих пор неясно, сам ли Кёниг откопал ее, или просто обнаружил этот таинственный предмет в музейных запасниках. Как бы то ни было, именно Кёниг первым исследовал необычную находку.

Это была желтая глиняная фляга размером чуть больше кулака (ок. 13 см в высоту). Горлышко ее было залито битумом, а через слой битума пропущен железный прут со следами коррозии. Внутри прут окружал медный цилиндр высотой около 5 дюймов и диаметром 1,5 дюйма. Его края спаяны оловянисто-свинцовым сплавом. Все было сделано очень просто, безыскусно, и до боли напоминало… примитивную электрическую батарею!

Во всяком случае, Кёниг не нашел никакого другого объяснения. По его расчетам, эта батарейка, заполненная кислотой или щелочью, могла произвести электрический ток с напряжением до 1 в. Но для чего древним могло понадобиться электричество? Ведь, как мы знаем, электрическая батарея («вольтов столб») была изобретена в 1800 г. итальянским физиком Алессандро Вольта (1745–1827). В память о нем единица электрического напряжения до сих пор носит его имя – вольт (В). Это изобретение стало одним из тех, что коренным образом изменили жизнь человечества. Однако что-то не похоже, чтобы «багдадская батарейка» как-то повлияла на жизнь людей Древнего мира…

В поисках ответа Кёниг перебрал множество экспонатов Багдадского музея древностей. Его внимание привлекли медные посеребренные вазы, найденные среди руин шумерских городов в южном Ираке и относящиеся по крайней мере к 2500 г. до н. э. Тонкий слой серебра на покрытых патиной вазах, похоже, был нанесен… электролитическим методом!

Как известно, с помощью электролитического осаждения можно наносить покрытие из одного металла (например, золота или серебра) на поверхность другого металла (например, серебра или меди). Этот метод (гальваностегия) был разработан в 1838 г. немецким электротехником Б.С. Якоби, работавшем в России. Однако получается, что жители древний Месопотамии пользовались им еще несколько тысяч лет назад!

Когда и кем была создана «багдадская батарейка»? Селение Худжут-Рабу, где она была найдена, относится к парфянской эпохе (248 г. до н. э. – 226 г. н. э.). Отличные воины, парфяне никак не зарекомендовали себя в области научных открытий и изобретений. Поэтому логичнее было предположить, что они заимствовали технологию изготовления батарей от какой-то более продвинутой цивилизации. Может быть, эти батарейки научились делать еще в эпоху Нововавилонского (626–539 гг. до н. э.) или Старовавилонского (2003–1595 гг. до н. э.) царств? А может быть, эта традиция еще более древняя и берет начало от шумеров? Эта великая цивилизация дала человечеству письменность и колесо. Может быть, шумеры первыми изобрели и электрические батареи, а от них это умение «по цепочке» перешло к парфянам? Если это так, то в последующие века эта технология, несомненно, была утрачена, и ни одна «батарейка» больше не была создана в течение последующих 1800 лет…

В 1940 г. Кёниг опубликовал статью, посвященную этой интригующей загадке. Но уже вовсю полыхала Вторая мировая война, и на этом фоне открытие немецкого ученого осталось попросту незамеченным. К загадке «багдадской батарейки» вернулись только после войны. В 1947 г. американский физик Уиллард Ф.М. Грей, работавший в лаборатории высоких напряжений в Питтсфилде, штат Массачусетс, заинтересовавшись статьей Кёнига, изготовил точную копию «батарейки». В качестве электролита он использовал сульфат меди. К удивлению (и удовлетворению!) Грея, батарейка действительно дала электрический ток с напряжением около 2 вольт!

Эксперимент Грея вызвал волну научного интереса к загадочному устройству, найденному Кёнигом. Не все ученые однозначно восприняли его как электрическую батарею. Были и другие мнения. Но и те, кто соглашался с выводами Кёнига и Грея, не могли ответить на многие вопросы: кто и когда сделал батарейку? Для чего она использовалась? Является ли это единичным изобретением, или эти устройства были хорошо известны в Месопотамии? Если да, то когда появилась эта традиция и как широко она была распространена?

Споры продолжаются до сих пор. К сожалению, никому пока не удалось отыскать другого экземпляра «багдадской батарейки», так что находка Кёнига по-прежнему остается единственной в своем роде, и это заставляет ученых воздерживаться от каких-либо обобщающих выводов. Имеется, правда, несколько похожих находок, сделанных в других областях земного шара, в частности, в Египте, но их нельзя интерпретировать так однозначно, как багдадскую. Впрочем, и сама «багдадская батарейка» пока не получила полного признания в научных кругах.

Большинство исследователей относят батарейку к парфянской эпохе, однако никто не спешит признавать приоритет парфян в области изобретения электричества: как было сказано выше, миру неизвестны какие-либо научные достижения этого народа. Этот факт даже навел некоторые горячие головы на мысль о том, что «багдадскую батарейку» парфяне получили из рук… космических пришельцев! Но если инопланетяне делали электробатарейки из глиняных горшков, то тогда их космические корабли, вероятно, были сколочены из деревянных ящиков…

Между тем доктор Джон Симпсон, сотрудник отдела Древнего Востока в Британском музее, придерживается иного мнения: горшок, из которого изготовлена «багдадская батарейка», не парфянский, а сасанидский (иранский). В истории Ближнего Востока сасанидский период (225–640 гг. н. э.) знаменует собой конец древней и начало средневековой эры, отличающейся более высоким уровнем научного и технологического развития. Впрочем, ни один элемент «багдадской батарейки» не является высокотехнологичным. В этом устройстве использованы только самые обычные материалы, хорошо известные людям на протяжении веков, и его изготовление было по силам многим народам той эпохи.

Удивляет другое: кто и каким образом догадался соединить именно эти элементы и именно таким способом? Неужели результат этого изобретения был заранее очевиден его создателю? Тогда приходится признать, что древние уже обладали каким-то объемом знаний об электричестве, возможно, почерпнутым из наблюдений за природными явлениями. Но как широко эти знания были распространены? Или «багдадская батарейка» все-таки представляет собой результат случайного эксперимента?

За последние годы экспериментаторы изготовили и опробовали множество точных копий «багдадской батарейки», используя в качестве электролита сульфат меди, уксус и т. д. В любом случае «батарейка» давала ток с напряжением от 0,8 до 2 вольт. Очевидно, что последовательное соединение таких батарей теоретически могло бы дать намного более высокое напряжение, однако нет никаких свидетельств того, что в природе существовали другие подобные батареи, и что древние электротехники использовали провода (хотя обычная проволока им, без сомнения, была известна). Это означает, что вся гипотеза по-прежнему висит в воздухе. Кроме того, даже десять «багдадских батареек», будучи соединены вместе, вряд ли могли дать достаточно мощный ток…

А как жители древней Месопотамии могли использовать электричество?

Мнение Кёнига о том, что «багдадская батарейка» применялась для электролитического золочения или серебрения металлов сегодня разделяет большинство исследователей. Эта гипотеза привлекательна тем, что в ее основе лежит нажива – «мать» многих изобретений. В Древнем мире применялись два основных метода золочения: путем металлизации – золочения с помощью листков сусального золота, и ртутное, когда золото смешивается с ртутной основой, которая наносится на изделие и затем выпаривается («огневое золочение»). Эти методы эффективны, но не экономичны. Человек, владеющий секретом электролитического золочения, в древности добился бы успеха при дворе любого из владык: его удивительные знания позволили бы тому сэкономить немалые ресурсы и деньги. Наградой за это могло стать высокое положение, щедрые милости, а то и – чем черт не шутит – царская дочь! В любом случае изобретателю имело смысл держать секрет своего открытия в тайне и выступать в роли «единственного и неповторимого»…

В 1978 г. немецкий ученый доктор Арне Эггебрехт изготовил несколько копий «багдадской батарейки», используя в качестве электролита то, что точно было доступно жителям Месопотамии в древности: свежевыжатый виноградный сок. С помощью этой батареи ему удалось позолотить небольшую серебряную статуэтку. Правда, покрытие было совсем тонким: 0,0001 мм. Но, как бы то ни было, эксперимент удался!