Новейшая книга фактов. Том 3. Физика, химия и техника. История и археология. Разное - Анатолий Кондрашов

С какой первоначальной целью изобретены цилиндрический фонарик и игрушечный электрический поезд?

Цилиндрический электрический фонарик изобрел в 1897 году американец Джошуа Коуэн для одной и исключительно узкой цели. По мысли изобретателя, миниатюрный фонарик должен был находиться в цветочном горшке, чтобы обеспечивать красивую подсветку комнатных растений по вечерам. Идея успеха не имела, и Коуэн продал фирму, созданную им для производства фонариков, одному из своих служащих. Тот понял, что устройство можно использовать в качестве карманного фонарика, и заработал на этом несколько миллионов долларов. Отойдя от дел с фонариками, Коуэн изобрел игрушечный электрический поезд. Но и на сей раз он не сразу понял, кто будет основным покупателем. Модель поезда он предназначал для рекламы агентств путешествий, но дети, увидев действующие железные дороги в витринах агентств, стали требовать от родителей такую игрушку. Первые модели работали на батарейках, но в 1907 году изобретатель приспособил к ним трансформатор для питания от сети. Идея имела огромный успех во всем мире.

Как люди, не умеющие рисовать, фиксировали изображения предметов на бумаге или холсте до изобретения фотографии?

До изобретения фотографии человек, не имеющий способностей к рисованию, мог зафиксировать изображение какого-либо предмета на экране (бумаге или холсте) с помощью камеры-обскуры, которую иногда называют прототипом фотоаппарата. Камера-обскура представляет собой темный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок, перед которым помещают предмет. Лучи света, исходящие из (отраженные от) различных точек предмета, проходят через это отверстие и создают на противоположной стенке ящика (экране) перевернутое изображение предмета. Остается только зафиксировать это изображение с помощью карандаша или кисти.

На каком материале были впервые закреплены фотографические изображения?

Изображение, получаемое в камере-обскуре, впервые было закреплено на посеребренной медной пластинке, покрытой слоем светочувствительного асфальтового лака. Сделал это француз Жозеф Нисефор Ньепс (1765–1833), изобретатель фотографии. Первое изображение с удовлетворительным результатом Ньепс получил в 1826 году: с выдержкой от 8 до 10 секунд ему удалось сделать фотографию своего загородного дома.

С какой точностью можно измерять время с помощью кварцевых часов?

Кварцевые часы представляют собой устройство, содержащее кварцевый генератор, делитель частоты (позволяющий получать низкочастотные сигналы точного времени) и счетчик импульсов. Точность отсчета времени в кварцевых часах определяется постоянством (стабильностью) частоты колебаний кварцевого резонатора и его добротностью. С помощью современных кварцевых часов измеряют интервалы времени с относительной погрешностью до одной десятимиллиардной (то есть приблизительно до стотысячной доли секунды в сутки).

Как велика точность атомных часов?

Атомные (квантовые) часы – это устройство для измерения времени, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль «маятника» в атомных часах играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход атомных часов. Эта частота настолько стабильна, что атомные часы позволяют измерять время точнее, чем астрономические методы. В 2005 году в Японии изготовлены атомные часы, которые, если были бы включены в момент рождения Вселенной, к настоящему времени не «ушли» бы даже на одну секунду.

Кем и когда созданы современные механические часы?

Изобретателем современных механических часов по праву считается великий голландский математик, физик и астроном Христиан Гюйгенс (1629–1695), который в 1657 году применил маятник в качестве регулятора часов. Свое изобретение Гюйгенс описал в работе «Маятниковые часы», вышедшей в 1658 году. Благодаря Гюйгенсу часы стали более надежным механизмом, основанным на выводах науки и служащим ей.

Почему стрелки часов движутся в направлении «по часовой стрелке»?

До изобретения механических часов основным устройством, с помощью которого люди определяли время, были солнечные часы. Они состоят из циферблата и стержня, тень от которого, перемещаясь по циферблату вследствие движения Солнца по небу, показывает истинное солнечное время. В Северном полушарии тени в течение дня перемещаются в направлении, которое мы называем «по часовой стрелке». По вполне логичному замыслу изобретателей первых механических часов, стрелки механических часов должны были имитировать движение тени в солнечных часах. Если бы механические часы были изобретены в Южном полушарии, направление «по часовой стрелке» было бы, скорее всего, противоположным.

Какие размеры имеют самые большие в мире песочные часы?

Самые большие в мире песочные часы находятся в японском городе Нима, в местном Музее песка (открыт в 1991 году). Они имеют 5 метров в высоту и 1 метр в диаметре. В течение целого года тонна песка пересыпается из верхнего резервуара часов в нижний. В последний день каждого года, ровно в полночь, местные жители аккуратно переворачивают этот гигантский песочный календарь – и все начинается сначала.

Как сто лет назад при покупке карманных часов узнавали о их качестве?

В 1901 году в журнале «Природа и люди» была опубликована статья под названием «Как приобрести хорошие часы?» следующего содержания: «На фабриках карманных часов не принято вновь истачивать затупившиеся инструменты, употребляемые для производства карманных часов: это требует много времени и труда и при громадном производстве очень невыгодно. Принято за правило: как только необходимые при производстве часов инструменты, например резцы, сверла, грабштихели, выполнят свое назначение – сделают дюжину часов, их заменяют новыми. Инструменты по мере затупления работают хуже, что вредно влияет на качество часов. Лучшими из часов будут, конечно, изготовленные сначала, то есть новыми, острыми инструментами, первые 3–5 штук. Каждые часы выпускаются с фабрики со своим номером. Номер показывает количество выпущенных часов со дня основания фабрики. По нему можно узнать, первыми ли из дюжины сработаны часы, т. е. хороши они или нет. Нужно номер разделить на 12 и найти остаток. Если он будет 1, 2, 3, 4 или 5, то часы хороши, если же от 6 до 12 или 0, то – плохи».

Кто изобрел паровую машину?

Говоря о паровых машинах, мы обычно вспоминаем английских изобретателей Томаса Ньюкомена (1663–1729) и Джеймса Уатта (1736–1819). Однако первую модель паровой машины создал Герон Александрийский, живший между 250 и 150 годами до нашей эры (более точных сведений о времени его жизни нет). Творение Герона является также отдаленным предком современных реактивных турбин. Паровая машина (эолипил) Герона представляла собой закрепленный по горизонтальному диаметру полый шар, к которому по концам диаметра, перпендикулярного оси закрепления шара, были припаяны две трубки, загнутые под прямым углом так, что их отверстия смотрели в противоположные стороны. Пар из котла попадал сбоку в шар и выходил из обеих трубок. В силу реакции шар вращался в направлении, противоположном направлению выхода пара. Историки науки утверждают, что эолипил был для Герона всего лишь одной из его многочисленных игрушек, иллюстрацией того, как можно, поместив сосуд на огонь, заставить шар вращаться. И тем не менее этой «игрушкой» Герон Александрийский сумел заглянуть на два тысячелетия вперед.

Кто из американских президентов был изобретателем?

Единственным из американских президентов, кто получил патент на изобретение, был и остается Авраам Линкольн (1809–1865). Он придумал устройство, состоящее из поплавков, для приподнимания судна над мелями. Патент и модель изобретения (тогда от заявителей требовали представить действующую модель своего изобретения) были найдены в хранилищах американского патентного ведомства и затем выставлены в музее.

Почему датский инженер Карл Кройлер, впервые предложивший при подъеме затонувшего судна закачивать в его корпус не воздух, а пенополистирол (пенопласт), не смог получить патент на свое изобретение?

В 1964 году в пресноводной гавани города Эль-Кувейт затонуло судно. Его решили поднять, закачав в корпус воздух. Для этого требовалось предварительно загерметизировать корпус, заварив все, даже самые маленькие, отверстия. Такая работа, по оценке специалистов, могла занять полгода. Положение осложнялось тем, что питьевая вода подавалась в город из акватории гавани, а затонувший груз мог вызвать ее загрязнение. Выход нашел датский инженер Карл Кройлер. Он предложил закачивать в корпус судна не воздух, а пенополистирол, знакомый всем пенопласт, на 98 процентов состоящий из воздушных пор. Пена закупорила отверстия, герметизировать пришлось только крупные пробоины, и в результате спасательные работы заняли только полтора месяца. Воодушевленный успехом, Кройлер решил получить патент на свое изобретение. Оказалось, однако, что аналогичный способ подъема затонувших судов был уже «опубликован», и Кройлеру отказали. Приоритет в изобретении обнаружился у героя мультфильмов Уолта Диснея – утенка Дональда. В ходе одного из своих приключений он поднимает свою яхточку, заполняя ее шариками для пинг-понга. Жаль, что Дисней не догадался запатентовать свое остроумное изобретение.