Новые Робинзоны

Без сомнения, вы знаете, как герои романа Жюля-Верна "Таинственный остров", заброшенные на необитаемую землю, добыли огонь без спичек и огнива. Робинзону явилась на помощь молния, зажёгшая дерево,- новым же Робинзонам Жюля Верна помогли не случайность, а находчивость сведущего инженера и твёрдое знание им законов физики. Помните, как удивился наивный моряк Пенкроф, когда, возвратившись с охоты, нашёл инженера и журналиста перед пылающим костром;

"- Но кто же зажёг огонь?- спросил моряк.

- Солнце,- ответил Спилетт.

Журналист не шутил. Действительно, Солнце доставило огонь, которым так восторгался моряк. Он не верил своим глазам и был до того изумлён, что даже не мог расспрашивать инженера.

- Значит, у вас было зажигательное стекло?- спросил инженера моряк.

- Нет, но я его изготовил. И он его показал. Это были просто два стекла, снятые инженером со своих часов и часов Спилетта. Он соединил их края глиной, предварительно наполнив водою,- и таким образом получилась настоящая зажигательная чечевица, помощью которой, сосредоточив солнечные лучи на сухом мхе, инженер добыл огонь".

Читатель пожелает, я думаю, узнать, зачем нужно заполнять водою пространство между часовыми стёклами: разве наполненная воздухом двояковыпуклая чечевица не сосредоточивает лучей?

Именно нет. Часовое стекло ограничено двумя параллельными (концентрическими) поверхностями - наружной и внутренней; а известно из физики, что, проходя через среду, ограниченную такими поверхностями, лучи почти не изменяют своего направления. Проходя затем через второе такое же стекло, они и здесь не отклоняются, а, следовательно, не собираются в фокусе. Чтобы сосредоточить лучи в одной точке, необходимо заполнить пространство между стёклами каким-нибудь прозрачным веществом, которое преломляло бы лучи сильнее, нежели воздух. Так и поступил инженер в романе Жюля-Верна.

Обыкновенный графин с водой, если имеет шарообразную форму, также может служить зажигательной чечевицей. Это знали уже древние, которые заметили и то, что сама вода при этом остаётся холодной. Случалось даже, что стоящий на открытом окне графин с водой зажигал занавески, скатерть, обугливал стол. Те огромные шаровые бутылки с окрашенной водой, которые, по старинному обычаю, украшали раньше витрины аптек, могли быть иногда причиной настоящих катастроф, вызывая возгорание легко воспламеняющихся веществ, расположенных поблизости.

Небольшой круглой колбой, наполненной водой, можно даже при небольших размерах колбы довести до кипения воду, налитую на часовое стёклышко: для этого достаточна колба сантиметров в 12 диаметром. При 15 см в фокусе^* получается температура в 120°. Зажечь папироску с помощью колбы с водой так же легко, как и стеклянной чечевицей, о которой ещё Ломоносов в своём стихотворении "О пользе стекла" писал:

Мы пламень солнечный стеклом здесь получаем 
И Прометею тем безбедно подражаем. 
Ругаясь подлости нескладных оных врак, 
Небесным без греха огнём курим табак.

^* (Фокус помещается при этом весьма близко к колбе.)

Следует заметить, однако, что зажигательное действие водяных линз значительно слабее, чем стеклянных. Это связано, во-первых, с тем, что преломление света в воде гораздо меньше, чем в стекле, во-вторых, вода в сильной степени поглощает инфракрасные лучи, которые играют большую роль в нагревании тел. Простой расчёт показывает, что остроумный способ добывания огня, описанный в романе Жюля-Верна, следует признать сомнительным.

Любопытно, что это свойство стеклянных чечевиц известно было ещё древним грекам, более чем за тысячелетие раньше изобретения очков и зрительных труб. О нём упоминает Аристофан в знаменитой комедии "Облака". Сократ предлагает Стрептиаду задачу: "Если бы кто писал обязательство на тебя в пяти талантах, как бы ты уничтожил оное?

Стрептиад. Нашёл я, как истребить обязательство, да такой способ, что ты и сам признаешь его прехитрым! Видал ты, конечно, в аптеках камень прекрасный, прозрачный, которым зажигают?

Сократ. Зажигательное стекло?

Стрептиад. Точно так.

Сократ. Что же далее?

Стрептиад. Пока нотариус пишет, я, став позади его, направлю лучи солнца на обязательство, да слова-то все и растоплю..."

Напомню для пояснения, что греки времён Аристофана писали на навощённых дощечках, которые от теплоты легко растапливались.