Илон Маск, человек, сделавший состояние на высоких технологиях и предлагающий все более смелые проекты, стал «иконой» технологического прогресса. «Железный человек» современности подарил миру электромобили «Тесла», космическую программу SpaceX.
Недавно Илон Маск заявил, что в 2029 году соединит Лос-Анджелес и Сан-Франциско современной дорогой, а точнее — трубой, по которой с короткими интервалами будут ходить суперскоростные поезда, способные за каких-то полчаса пройти 500 километров. Однако мало кто знает, что Маск сегодня успешно претворяет в жизнь идеи человека, жившего 100 лет назад в Российской Империи, профессора Томского технологического института Бориса Вейнберга.
Наука не для пиара
Если проследить биографию Бориса Вейнберга, то можно увидеть, насколько близок по духу этот человек со своим современником Николой Теслой из США, и с нашим современником Илоном Маском. Русский ученый был автором целого ряда проектов и разработок, носивших статус «первый в Сибири» или даже «первый в Азии». Он интересовался не только физикой, но и географией, историей и другими дисциплинами.
Всего за 15 лет жизни в Томске ученый сделал столько выдающегося, что некоторые не успевают за всю жизнь. Однако слава обошла Вейнберга стороной — он не заработал на своих идеях ни состояния, ни всемирной известности.
Вейнберг приехал в Сибирь из Петербурга в 1909 году, чтобы преподавать в недавно открытом институте. До этого он учился, занимался наукой и преподавал как в столице империи, так и в Одессе. На момент прибытия в Томск Борис Петрович уже был профессором в ранге статского советника. В Томском технологическом институте он возглавил кафедру физики, а в Императорском университете читал лекции.
Будучи инициатором открытия в Питере высших женских курсов, Вейнберг решил продолжить свое дело в Томске и выступил с инициативой открыть такие же курсы здесь. Сибирские высшие женские курсы открылись через год после прибытия ученого.
Буквально через несколько месяцев после переезда в Сибирь профессор создал кружок воздухоплавания при Томском технологическом институте. Для понимания: это было начало XX века, на заре авиации, в глубинке империи. В итоге Вейнберг и его ученики добились выдающихся результатов: в 1912 они собрали рабочий планер с амортизаторами. Он был способен поднять двух человек в воздух.
А через год на купленном планере «Блерио» будущие авиаторы совершали практические полеты и устраивали шоу для местной публики. Интересный факт — членами кружка Вейнберга были Михаил Миль и Николай Камов. Спустя полвека они прославятся как авторы вертолетов Ми и Ка.
Поезд, который улетел
Идея создания поездов, которые бы двигались на магнитной подушке, в начале прошлого века буквально витала в воздухе. В мировой науке есть немало случаев, когда разработкой схожих технологий одновременно и независимо друг от друга занимаются ученые из разных стран. Так случилось и в этот раз: одновременно созданием технологии суперскоростных поездов занимались в США и в России.
Первым идею создания поезда, который бы двигался за счет магнитных полей, предложил студент-первокурсник Роберт Годдард в 1904 году. Предложил, и благополучно забыл о ней, так как молодого ученого больше заинтересовали ракеты.
Выдвинутая идея была подхвачена американцем французского происхождения Эмилем Башеле, который собрал свою модель, назвав ее «Летающий поезд». В 1910 Башеле подал заявку, а в 1912 году получил патент на свою разработку.
Экспериментируя с электрическим прибором, направленным на борьбу с приступами астмы, Башеле обратил внимание, что электричество воздействует на определенные кровяные клетки. Ученый пришел к выводу, что электроволны могут также действовать на металл, поднимая его на высоту и отталкивая его.
«В нашем понимании электричества мы еще маленькие дети, — рассказывал в июне 1914 журналистам Башеле. — Но мы движемся уверенными темпами. Наступает время летающих железных дорог. Пассажиры пока не смогут летать через пространство. Но перевозка товаров на скорости 300 миль в час — 10 часов от Нью—Йорка до Лондона скоро станет прорывом в торговле и промышленности всего мира».
Вот как описывается принцип работы поезда Башеле на портале «Популярная механика»:
«Поезд Башеле» имел электродинамическую подвеску. Судя по фотографиям в июньском номере «Scientific American» 1914 года, он поддерживался алюминиевыми пластинами, парящими над катушками электромагнитов. Тянули модель вагона катушки соленоидов».
Установка, которую демонстрировал Башеле, была не очень большой: вагончик должен был перемещаться на открытой местности, как бы парить в воздухе. А еще он разгонялся до немыслимой для маленькой модели скорости. Отчасти по этим причинам западный «Летающий поезд» однажды разогнался и просто вылетел в окно.
Разработка Башеле так и не пошла в серию, хотя и была «распиарена» на весь мир. Со временем ученый занялся другими делами. Так что, его идея «летающего поезда», прогремев во всех СМИ, улетела вникуда.
«Движение без трения»
Почти одновременно с западным коллегой эксперименты с магнитным полем и созданием модели «летающего поезда» в томской лаборатории начал Борис Вейнберг. Исследователь и его ученик Александр Добровидов приступили к сборке своей модели, когда Башеле еще ждал патента на свой поезд. А свою тщательно разработанную концепцию «летающего поезда» Вейнберг описал в лекции «Движение без трения», которую прочитал в Петербурге в марте 1914 года, за полгода до того, как свой вариант «магнитного поезда» представил мировой общественности и СМИ Башеле.
Идея так же, как и западному коллеге, пришла Вейнбергу случайно. Однажды он показывал студентам, как металлический сердечник втягивается соленоидом. Заинтересовавшись принципами движения под воздействием электромагнитного поля, Борис Петрович сконструировал модель.
Модель вагона весом в десять килограммов была помещена в 20-метровую медную трубу. Труба была закольцована, в ней создавались магнитные поля, движущие поезд.
Вот, как описывает свой эксперимент сам Борис Вейнберг:
«Лабораторные опыты, которые я производил последние 2—3 года, показали полную возможность разогнать, при помощи соленоидов со сравнительно небольшим числом витков и пользуясь довольно слабыми токами вагон около десяти килограмм весом внутри медной трубы диаметром 25 сантиметров, подхватить его с полу электромагнитами во время движения и заставить двигаться далее, не касаясь стенок, а также сворачивать его с пути. Правда, опыты, эти пока, за недостатком средств, производились в воздухе, но при тех сравнительно небольших скоростях — порядка нескольких метров в секунду, — какие можно осуществлять при небольшом пространстве для разгона, около одного метра, сопротивление воздуха значения не имеет».
За два года экспериментов Вейнберг разогнал свою модель до шести километров в час, что при тогдашних технологиях и небольшими габаритами экспериментальной установки могло считаться впечатляющим результатом.
Магнитоплан, как назвали разработку томича американские журналисты, должен был стать быстрее западного конкурента и разгоняться до 800—1000 километров в час. По расчетам Вейнберга, вагоны «обоймами» должны были подтягиваться к трубе, по которой потом бы двигались. Подтягивать помогали бы мощные электромагниты. Подтянутые к старту вагоны должны были «выстреливаться» в трубу соленоидными устройствами, так сказать, электромагнитным «орудиями». Вдоль трубы также располагались соленоиды. С их помощью вагоны бы останавливались и ускорялись, меняли траекторию движения. Благодаря создаваемому электромагнитному полю, вагоны бы не ударялись о пол, потолок и стенки трубы. Они бы левитировали в трубе. Также отсутствие воздуха внутри трубы гасило бы воздушное сопротивление и ускоряло вагоны. Вейнберг настолько тщательно продумал, как будут двигаться вагоны, что схемы, которые он показывал на лекциях, предусматривали движение вагонов даже по изогнутой трубе.
По ходу движения предусматривались остановки — промежуточные станции. О приближении вагонов на них сообщалось заранее. Предусматривались специальные камеры, куда вагоны бы загонялись для разгрузки. И каждое движение регулировали бы электромагниты.
Пассажиры вагонов должны были полулежать в вагоне. Возможно, это было сделано для безопасности людей и увеличения аэродинамики, ведь скорость реального магнитоплана должна была быть очень большой. Внутри вагонов планировалось создать все условия для удобного перемещения. Помимо подачи электричества, пассажирам должен был подаваться кислород, откачиваться углекислый газ.
Вейнберг считал, что одна такая установка будет пропускать 17 тысяч вагонов в сутки, то есть, на огромной скорости в день могли перемещаться несколько тысяч человек.
Взгляд сквозь года
В своих изысканиях Вейнберг как будто глядел в будущее. Лекцию «Движение без трения» ученый начал с прогнозов. За несколько месяцев до Первой мировой он предсказал, что через 300 — 400 лет загрязнение воздуха, ускоряющийся ритм жизни и рост населения приведет к страшным проблемам экологии. И придется сажать больше растений.
Предсказывал томский ученый и исчерпание ресурсов, например, угля и леса. Нехватка их в будущем, считал исследователь, заставит людей создавать технологии получения энергии и солнца и ветра. Именно в использовании солнечной энергии Вейнберг видел путь дальнейшего развития технологий.
«Лет через 200 — 300 запас каменного угля будет почти исчерпан — и каменноугольный период жизни человечества с каменноугольными копями, с покрытыми угольною пылью углекопами и кочегарами, с коптящими небо трубами паровозов, пароходов и фабрик, с закопченными машинистами канет в вечность, и должен будет смениться лучисто-солнечным периодом в жизни человечества, периодом, когда человечество будет непосредственно утилизировать лучистую энергию солнца», — говорил Вейнберг 113 лет назад.
Даже сейчас, спустя век, лекция Вейнберга кажется современной и актуальной. Ученый, по сути, предсказал создание технологий, которые активно продвигает на рынке сейчас Илон Маск, электромобилей и проекта Solar city, с его солнечными батареями на крышах домов.
«Мечтал я и делал теоретические расчеты — и продолжаю мечтать и делать расчеты, — рассказывал столичным студентам Вейнберг. — О зданиях, сложенных на железной основе из сверх-пустотелых кирпичей, почти лишенных теплопроводности,— из стеклянных полых прямоугольных параллелепипедов, из которых выкачан воздух, как в сосудах Дьюара, — о светлых, прозрачных, легких зданиях, которые не пришлось бы отапливать, а только вентилировать, о зданиях в которых солнечный свет не будет давать жить зловредным микробам. В настоящее время, пока топливо дешево, и термоткань и даже мечты о зданиях типа Дьюара — роскошь, и, вероятно, все это и останется роскошью, так как на смену ныне дешевого топлива придет дешевая тепловая энергия, полученная от лучистой энергии солнца».
Наследие
Дальнейшая судьба сибирского Илона Маска, как и многих граждан Российском Империи того времени, была трагичной: сначала началась Первая Мировая война, потом грянула революция, научные проекты отошли для страны на второй план, и Вейнберга с его великими идеями, никто, кроме студентов, не слушал.
В 1924 году ученый перебрался в Ленинград, где продолжил научную работу. Во время Великой Отечественной он жил в осажденном немцами Ленинграде, также, как и все, терпел голод и лишения, и, как «специалист по льдам», участвовал в строительстве «Дороги жизни». К сожалению, до прорыва блокады Борис Вейнберг не дожил: ученый умер от истощения, и был похоронен в братской могиле в Ленинграде.
Идеи Вейнберга, записи его лекций и описания экспериментов были доступны широкой публике и широко разрекламированы в мировых СМИ. Поэтому неудивительно, что ими воспользовались специалисты из разных стран. Так, уже в 80-х годах прошлого века немецкая компания Transrapid построила в Германии две трассы, на которых курсировали «магнитные» поезда, испытательную и публичную. Испытательную закрыли в 2011 по истечении лицензии, публичную — в 1991 году, из-за решения властей восстановить метро. В Великобритании с 1984 по 1985 открывали нескоростной магнитный челнок. В СССР с 1970 по 1980 проводились эксперименты по созданию «магнитных» поездов. Первую линию железной дороги с вагонами на магнитном подвесе начали строить в 1987 году, она должна была открыться в 1991 в Армении. Но землетрясение и военные конфликты заставили свернуть строительство.
Единственная на сегодня линия поездов на магнитной подушке находится в Китае. Она построена компанией Siemens и использует вагоны Transrapid. Линия была построена в 2002 году. Длина магнитной трассы — 30 километров, максимальная скорость поезда — 430 километров в час, время в пути — около 10 минут.
И, наконец, грандиозный проект, представленный Илоном Маском — тоже прямое продолжение идей Вейнберга. Посмотрим, сможет ли Илон Маск улучшить то, что придумал русский ученый. И, главное, вспомнит ли мир имя Бориса Вейнберга. Пока его носит только гора в Антарктиде.
Владислав Пирогов
