Лидеры: энергия полной мощности

О развитии человеческой цивилизации

«Все великие достижения человека были бы невозможны без энтузиазма»

«Преимущества в ходе эволюции получают те организмы, которые приобрели способность усваивать новые формы энергии или научились полнее использовать химическую энергию, запасенную в других организмах»

На протяжении длительной части своей истории человечество довольно равнодушно относилось ко многим глобальным вопросам: вселенной, Земле, другим планетам, природе, устройству мира и законам, по которому он существует. Чем более эти вопросы были далеки от обыденной жизни человека, тем меньше люди на них обращали внимание. Большинство интересовалось лишь собой и теми условиями, которые помогали им наиболее комфортно и безбедно существовать в этом мире.

Но так поступали не все. Были среди них немногие, кто стремился приоткрыть великие тайны. Эти люди проводили опыты и исследования, создавали науки и участвовали в экспедициях, совершали открытия и рисковали своей жизнью. Так длилось тысячи лет, пока однажды всё не начало изменяться. В разных странах и на разных континентах у людей стал проявляться один общий интерес. Внимание и заинтересованность к тому, что кардинально стало преобразовывать жизнь человека. К источникам энергии. Именно они делали жизнь человека не только всё более приспособленной и безопасной, но и создавали условия для развития человека как индивида и личность.

Но эта увлеченность сформировалась не сразу. Для этого потребовалось много времени. Тысячи и тысячи лет. И началу этого процесса послужило чувство самосохранения. Этот инстинкт толкал человека к поиску способов выживания в дикой природе. Суровые условия существования постоянно испытывали малозащищенного человека на прочность своими климатическими изменениями, перепадами температуры, сильным ветром, дождями, засухой, землетрясениями, наводнениями, болезнями, нападениями диких животных. Для того чтобы противостоять этому, человеку, не обладавшему ни теплой шерстью, ни крепкими клыками, ни острыми когтями, необходимы были дополнительные условия. Те, которые могли бы смягчить его тяжелое существование. Человеку нужны были тепло, свет и пища. При наличии таких условий человек получал шанс на выживание. У него появлялась надежда. И всё это он смог получить, овладев первой доступной ему в те времена энергией – огнём.

Вокруг человека было огромное количество топлива. Бескрайние леса тянулись на тысячи километров. Со временем древний человек научился не только использовать огонь, посылаемый природой в виде молнии, солнца, лесных пожаров или при извержении вулканов, но и управлять им. Получать его не случайно, а тогда, когда это ему потребуется. Разводить огонь и поддерживать его. Кстати, в пещере вблизи Пекина современные археологи не так давно обнаружили следы костра, который, как было установлено, непрерывно горел в течение 500 тысяч. лет на одном месте. Сначала для добывания огня человек использовал трение твердого дерева о более мягкое. При таком воздействии можно было получить тлеющий уголек. А из него уже пламя. Потом человек усовершенствовал этот процесс. Он продолжал трение дерева, но уже в образовавшуюся лунку добавлял трут. Этот мягкий и легко воспламеняющийся материал делался из грибных наростов на дубе или ясене, с добавлением сухого мха и размельченной коры деревьев. Такое приспособление сокращало время добывания огня в несколько раз. Вспыхнувшая искра моментально поджигала сухой трут.

Но дерево имело свои недостатки. Оно часто намокало, было холодным зимой и сырым в сезон дождей. Нужно было искать замену. И человек её нашел. Он научился высекать искры при ударе двух камней друг о друга. Обычно для этого использовали серый колчедан, кварц и кремень.

Уже много позже появился «катализ» – способ получения огня при помощи катализатора. Принцип действия его был основан на использовании химического вещества, многократно ускоряющего происходящие реакции. В качестве катализаторов использовали металлы, кислоты, их оксиды и сульфиты. Так в мире появился прибор под названием «водородное огниво». Потом уже был изобретен аппарат Киппа, спички и зажигалка.

Огню, как первоначальному источнику энергии, человек всегда придавал большое значение. В вигваме у американских индейцев огонь занимал центральное место. Это было место расположения Великого Духа, посредника между Богом и человеком. У ацтеков огонь символизировал ритуальную смерть, выкуп и наказание, у буддистов – мудрость, сжигающую всякое невежество. У китайцев пламя обозначает присутствие божества, у христиан – религиозное рвение, мученичество и божественное откровение, у египтян – вдохновение, у индусов – свет, знание и жизненную энергию, посланную богами.

Человек поклонялся обожествленному огню: у римлян это были боги Вулкан и Плутон, у греков – Гефест и Плутос, у кельтов – Гоибниу, у скандинавов – Локи, у балтов – Габия, у индусов – Агни, у славян – Семаргл и Переплут.

Но одного источника энергии человеку было недостаточно. Ведь население земли быстро росло. Если в 4000 г. до н. э. на земле было не более 200 тысяч человек, то к 1000 г. до н. э. уже более 50 млн чел., а к началу 1 г. н. э. эта цифра возросла до 300 млн… В XVIII веке население земли превысило 1 млрд человек. И этот процесс продолжает ускоряться. Сейчас скорость размножения людей на планете составляет 3 человека в секунду.

В этих условиях одним собирательством и охотой человеку было не прокормиться. Леса быстро вырубались, а звери уничтожались. Нужен был постоянный источник пищи. Ведь даже в тропиках деревья плодоносят не круглый год. Тем более в северных широтах, где в холодный сезон понижается температура, замерзает вода, зимой идет снег, а растения теряют не только плоды, но и свои листья. В таких случаях необходимо было иметь запасы пищи, чтобы переждать суровое время или неблагоприятные условия. И человек не сидел сложа руки. Он пробовал заготавливать растительную пищу впрок. Делать запасы на длительное время. Это помогало, но ненадолго. Не было условий для долгого хранения запасов зерна, да и сам человек не был приучен к самодисциплине. Ему было тяжело себя сдерживать, когда рядом находились излишки пищи. Часто они быстро съедались людьми при появлении первых же признаков голода. Но в этом была и практическая польза. В результате таких заготовок пищи человек замечал, что случайно рассыпанные зерна прорастали и давали те же самые растения, за которыми ему нужно было ходить далеко, на другие территории. Часто такие походы были сопряжены с большим риском нападения диких зверей или воинов другого племени, охранявших свои территории. Эти наблюдения натолкнули человека на решение сеять зерна и собирать урожай прямо около своего жилья.

Так возникло земледелие. И возможность получить достаточное количество пищи с меньшими затратами. Но оставался вопрос – какую силу использовать для совершения этой огромной по своей трудоемкости работы? Ведь обработка земли требовала обширных и пригодных земель. А их было очень мало. В то время 90% всех земель занимали дремучие, труднопроходимые леса, болота и малопригодные для выращивания различных культур, почвы. В 1800 году в распоряжении у человека было всего лишь 7,4 млрд га сельскохозяйственных угодий или 3,2% от площади всей имеющейся земли. Человеку предстояло освоить огромные пространства земли: вырубить леса, осушить болота, прорыть оросительные каналы, построить плотины, изобрести сотни новых видов орудий труда. При этом у человека до определенного времени были лишь свои собственные руки. Или руки помощника, например члена семьи. Люди принялись усиленно распахивать и мотыжить землю, сажая на своем клочке земли семена необходимых ему растений. Позже на смену мотыге пришел деревянный плуг или соха. Считается, что первый плуг появился в Месопотамии 8000 г. до н. э. А уже в 3000 г. до н. э. в Египте постоянно выращивали пшеницу, ячмень, чечевицу, горох, бобовые, мак, смоковницу, виноград, яблоки, лен.

Чем сложнее стояла задача перед человеком, тем больше энергии она от него требовала. Семья без детей, подрастающих помощников и новых рабочих рук, была обречена на голодное существование. А часто и на вымирание. Также как и весь род, страна или государство.

Любая работа требовала рабочих рук. Человек быстро догадался, как можно значительно увеличить мускульную энергию. Условие было простое – чем больше здоровых и трудоспособных людей, тем больше можно совершить какой-либо работы. Появилось стремление иметь как можно больше зависимых работников, которые могли бы строить жилища, пахать землю, заготавливать дрова, пасти скот, добывать воду, воевать с врагами. Работы было очень много, и рабочих рук требовалась всё больше и больше. Но где их взять в таком количестве?

Помогла решить эту проблему война. Война за появившийся новый источник мускульной энергии, за человека. На заре своей истории во время многочисленных столкновений люди долго не могли придумать, что же делать с захваченными в плен врагами. Они представляли собой лишь ненужную обузу, которую надо кормить и содержать. Чтобы этого избежать, пленных просто убивали. Кому нравилось заниматься каннибализмом – съедали. Но потом чью-то умную голову осенило – ведь этих людей можно использовать выполнения работы! Для получения дополнительной энергии! Врагов стали брать в плен и обращать в рабство. Чем больше было пленных, тем больше энергии можно было получить в ходе войны.

Так был открыт еще один источник энергии – мускульная сила человека. Это было вторым, после огня мировым открытием в движении человека по пути развития своей цивилизации.

Как результат, стали быстро расти древние рабовладельческие государства: Индия – V—I век до н. э., Китай – V век до н. э. – I век н. э., Месопотамия и Египет – IV—III век до н. э., Греция – V—IV век до н. э…

Пиком такой формы стало образование крупнейшего рабовладельческого государства на рубеже двух эр – Древнего Рима. В те времена появились целые классы рабов: илоты в Спарте, пенесты в Фессалии, коринефоры в Сикионе, гимнесии в Аргосе, лелеги в Карин и многие другие виды рабов.

Со временем к захваченным в ходе войн военнопленным, обращенным в рабство, добавились заключенные в тюрьмах, свободные люди, проданные в рабство за долги, дети рабов, рожденные в неволе. Иногда рабами становились и по отцовской власти, позволявшей продавать своих детей и жену.

Греческий автор Афиней, ссылаясь на писателя III века до н. э. Ктесикла, сообщает, что согласно переписи 309 года до н. э. в Афинах было 400 тысяч рабов на 21 тысяч граждан. Примерно 20 рабов на одного свободного человека. Устоявшимся правилом было иметь в богатом доме 100 и более рабов. Даже у бедных семей было по нескольку дополнительных рабочих рук.

Рынок этого вида энергии был по тем временам огромным. Он измерялся миллионами купленных – проданных рабов. Он существовал в Европе, в Азии и на Востоке. В Древней Европе продажей рабов занимались на специальных рынках, которые были в Аквилле, Италии, Танаисе, устье Дона. На острове Делос за сутки продавалось более 10 тысяч рабов. После завоевания Эпира Римом в 168 г. до н. э. было продано в рабство 150 тысяч эпиротов. Длительное завоевание Галии в 1 в. до н. э. Цезарем сопровождалось продажей примерно 1 млн рабов.

Было рабство и в Киевской Руси. В X—XI вв. рабы или челядь составляла главную статью русского экспорта на черноморские и волжско-каспийские рынки. Купцы активно торговали лишними людьми, сбывая их на многочисленных невольничьих рынках и зарабатывая большие деньги.

С открытием Америки рабство появилось и там. Если в 1810 году в стране было 1,1 млн рабов, то в 1860 году из 27 млн человек в США 3,9 млн были рабами. Это составляло более 14% от всего населения страны. Это было объяснимо. Ведь такой труд обеспечивал США в те времена почти 70% мирового сбора хлопка и, значит, огромные прибыли. Норма прибыли в 1000% приводила к тому, что рабов требовалось всё больше и больше. Количество вывозимых рабов из Африки в XVIII веке увеличилось в несколько раз. При этом если в начале XIX века цена на здорового раба, так называемого prime field hands, составляла 400—600 долларов, то к середине века она выросла до 3000 долларов. Рабовладельческие фермы американского Юга были на 50% эффективнее нерабовладельческих ферм Севера. Бригадный подход, при котором один раб взрыхлял землю, второй разбивал комья, третий делал лунки для семян хлопка, пятый их прикрывал и за всем присматривал надсмотрщик, приносил хорошие результаты.

Но огромная армия рабов занималась не только тяжелой работой. Среди них была и «рабская интеллигенция» умственного и творческого труда: ученые, художники, писатели, скульпторы, артисты. Без приложения энергии этих людей и большого количества других рабочих рук не появились бы на свете такие величественные памятники истории, как афинский акрополь в Греции, знаменитые пирамиды в египетской Гизе, римский пантеон, дворец Саргона II в Дур-Шаррукине, ступа Санчи в Индии, Великая Китайская стена, храмовые комплексы в Карнаке и Луксоре, Пергамский алтарь и многие другие шедевры цивилизации.

Но со временем одной мускульной энергии человеку стало не хватать. Слишком уж грандиозные задачи перед ним стояли. Слишком много хотелось. Тогда, одновременно с развитием рынка рабов, человек обратил внимание на другой источник энергии, всё время находившийся рядом с человеком, – на животных. На тех из них, кто был более сильным и кого, конечно, можно было приручить: корова, лошадь, верблюд, бык, осел. В Африке – зебу и слон, в Южной Америке – альпак, в Тибете – як, у северных народов – олень.

Но главным помощником человека в этом списке на долгое время стала лошадь. Её тоже приходилось кормить и поить, но она была незаменима в работе. Всё началось с использованием лошадей сначала в военных действиях. Впервые лошадь появилась в боевой колеснице у кочевых народов Малой Азии, а затем в Древней Греции и Риме. В I веке до н. э. появляются воины, сидящие на первых прирученных диких лошадях – тарпанах. Это были скифы. Эти быстрые и воинственные кочевые племена показали успешный пример военного применения лошади. Они также научились использовать конское мясо, молоко и кожу. Это уже много позже стало известно, что мясо лошади очень питательно, а молоко содержит ценный молочный белок, а также такие вещества, как альбумин, казеин, глобулин. Питательность его увеличивается содержанием таких аминокислот, как лизин, тирозин, триптофан. Содержание сахара в лошадином молоке, кумысе может доходить до 7%.

Конечно, наши предки не имели таких данных, но они быстро догадались, что с лошадью нужно дружить. И вскоре началось быстрое разведение этих животных в Хорезме, Бактрии, Парфии, а позже и по всему миру.

Дело дошло до того, что лошадь стала почти членом семьи. А как иначе объяснить то, что вместе с хозяином захоронению подвергались и его любимые лошади? Такие факты установлены археологами, обнаружившими во время раскопок подобные захоронения.

Но главное было в другом. То, что больше всего привлекало человека. Это был так необходимый человеку новый источник энергии. Лошадь была способна значительно увеличить производительность его труда. Без неё не обходилась ни одна тяжелая работа. На лошадях пахали и бороновали землю, мололи хлеб, использовали в конных косилках, для вывозки леса, и перевозки различных грузов. На лошадях отправлялись в далекие походы и воевали.

Преимущества лошади – это её мощность, сила тяги, выносливость и скорость движения. Все эти параметры у лошади значительно выше, чем у других животных. Для определения КПД в работе для лошади была принята единица энергии в кгм, которая равна работе, совершаемой силой 1 кгс при перемещении точки приложения этой силы на расстояние 1 м по её направлению. При вспашке за рабочий день до 0,5 га лошадь способна проделывать путь до 22 км, производя при этом до 1,5—1,6 млн кгм работы. Известны случаи, когда лошадь перетаскивала массу более 20 т веса с одного места на другое.

Человеку просто необходим был такой мощный источник энергии. Лошадей разводили, берегли и охраняли. В те времена хорошая лошадь стояла, как сегодня приличная машина. С помощью лошади получили своё развитие ремесла и торговля, наука и техника. Овладев новым источником энергии, человек становился сильнее. Важность и длительность использования лошади была настолько сильной, что человек, уже много позже придумав паровую машину, так и не мог отказать себе в удовольствии сравнить её с лошадью…

Так поступил шотландский инженер Джеймс Уатт, который продал один из своих двигателей известному пивовару, надумавшему заменить машиной на своём производстве лошадь, приводившую в действие водяной насос. Благодаря этому мы до сих пор измеряем мощность двигателей в лошадиных силах. И нам известно, что одна лошадиная сила достаточна для поднятия массы груза на высоту 1 метр за 1 секунду. Или: 1 л. с. = 735,48875 Вт.

Со временем человек понял, какие необозримые горизонты перед ним открываются при получении новых видов энергии. Огонь, мускульная сила, скот были только началом движения в этом направлении. Внимание человека к энергии всё больше возрастало. Ведь он всё время стремился к развитию себя и окружающего мира. Человек понимал, что новая энергия поднимет его еще выше в саморазвитии, предоставит больше возможностей и благ.

Старт этой гонке был дан в XVIII веке в Голландии. Эта расположенная около моря и лежащая ниже его по уровню страна просто была предназначена для использования силы ветра. Именно здесь сначала изобрели «воздушные колесницы», передвигающиеся на колесах под парусом по гладкому песчаному берегу моря быстрее лошади, а потом принялись за усовершенствование ветряных мельниц.

Голландский ученый Симон Стевин, используя свои знания в математике, сделал несколько принципиальных изобретений, увеличивших производительность ветряных мельниц в несколько раз. Это быстро изменило облик всей страны. Крестьяне получили возможность осушать земли, получать всё больше хлеба и масла, а ремесленники – обрабатывать древесину, делая из неё бумагу и строительные материалы для кораблей. Используя энергию ветра, они так преуспели в этом занятии, что скоро небольшая страна стала одной из самых богатых в мире и смогла построить передовой флот своего времени. Сотни морских судов отправились в разные стороны океана, открывая для своего государства новые рынки и создавая торговые пути. Столица страны, Амстердам, быстро стала центром торговли и богатейшим городом Европы.

В XVIII веке энергетическую эстафету перехватила Англия. Там впервые обратили пристальное внимание на устройство, которое может давать электростатический разряд. Организатор производства Мэттью Болтон и инженер Джеймс Уатт создали «лунное общество», объединившее различных специалистов, изучавших необычные природные явления. В недрах этого клуба был создан конденсатор для охлаждения водяного пара. Весь фокус был в том, что если пар подается в цилиндры и при этом быстро охлаждается, то возникает градиент и образуется еще больше энергии. Это изобретение позволяло в 4 раз меньше тратить воды и такого дорогого угля на единицу энергии. Эти ученые запатентовали свои изобретения и получали свои честно заработанные проценты с каждой сэкономленной тонны угля и воды. Пример оказался заразительным.

Вскоре Ричард Тревитик направил пар в совершенно новое русло. Его паровая машина стала двигаться. Так появился «пыхтящий дьявол», как его окрестили в народе. Он создал двигатель, в котором сжатый пар приводил в движение механизмы машины. На свет появились движущаяся машина, а потом и паровоз. Скоро многократно возросли перевозки, давшие новый импульс развитию производства и торговли. Появлялись всё новее виды паровых двигателей. Ручной труд быстро замещался машинами. Рос КПД и производительность труда. Благодаря новой энергии в Европе появился средний класс.

Настоящая страсть к энергии настигла человека в XIX веке. К этому времени ученым стало понятно, что в результате горения-кипения и преобразования различных составляющих элементов энергия имеет возможность переходить из одной формы в другую. Так были открыты законы термодинамики.

Человек всё дальше врывался в глубины познания природы и окружающего мира. Ему нужна была энергия. Еще больше энергии. И хотя вопрос о выживании человека уже не стоял, соревнование между людьми и странами было в самом разгаре. Принцип власти изменился. Он гласил: кто быстрее освоит новые виды энергии, тот будет управлять миром. Ну или хотя бы его половиной. Всё новые и новые страны включались в эту гонку.

В 1772 году французами была организована морская экспедиция под руководством Джон Уолша. Этот человек, военный в отставке, был просто одержим электричеством. И он решил его искать под водой, в рыбе. К тому времени уже был известен морской скат, убивающий свои жертвы электрическим разрядом. Предполагалось исследовать его орган, вызывающий электричество, и создать подобную машину, способную генерировать такую же энергию. И как оказалось, в дальнейшем, это действительно можно было сделать.

Позже, на основании многочисленных исследований и совершенных экспедиций, итальянский естествоиспытатель, физик, химик и физиолог Алессандро Вольта создал первую электрическую машину, состоящую из стопок медных пластин и прокладок между ними, пропитанных жидкостью. Так появился на свет «искусственный электрический орган», или первая электрическая батарея. Позже был открыт электромагнетизм и изобретен телеграф.

XX век начался с новых открытий. Человек обнаружил первый радиоактивный элемент – радий. Это был необычный материал. Он светился в темноте и оставлял следы на фотопластинках. Это было похоже на чудо. Увлечение радием носило массовый характер. Ему приписывались чудодейственные свойства. Любой производитель мечтал использовать его в своем производстве. Радий добавляли в воду, посуду, стельки обуви, игрушки, одежду, и даже зубную пасту… Так обычные предметы ассоциировались с новизной, наукой и лучшим качеством.

Мария и Пьер Кюри, изучая необычное вещество, предположили, что оно обладает необыкновенным энергетическим потенциалом. Дальнейшие исследования подтвердили это предположение. Оказалось, что 1 грамм радия содержит энергию, который хватит, чтобы преобразовать 4000 тонн воды в пар, а 1 тонна радия может заменить 1000 тонн угля. Главным был вопрос, откуда же берется эта энергия?

И в этом месте на мировой сцене появляется А. Эйнштейн со своим знаменитым открытием E=mc2. Оно заключалось в том, что эта невиданная по силе энергия получается из распада ядра ядерного элемента. При этом процессе распада уменьшается масса самого вещества.

После этого, как в быстром калейдоскопе, проносятся, сменяя друг друга, всё новые и новые открытия: создание индукции, открытие переменного тока и возможность передавать его на длинные расстояния, массовая электрификация планеты и создание ядерной бомбы, строительство атомных электростанций и открытие новых источников энергии в виде нефти и газа.

Так энергия постепенно преобразовывала жизнь людей. 100 тысяч лет назад из Африки вышли первые человеческие особи, потом появился Homo Sapiens, неандертальцы, синантропы, питекантропы. За 40 тысяч лет человек прошел путь от каменного топора до компьютера. И всё это произошло благодаря тому, что у человека появлялись новые виды энергии, значительно вырастало производства, усложнялись технологии, образовывались передовые сообщества, являвшиеся двигателями мирового прогресса. Много позже такие объединения назвали империями. Они имели силы и возможность устанавливать своё господство, подчинять себе огромные территории, диктуя свою волю другим государствам и народам.

Наиболее крупными империями были:

Римская: 27 г. до н. э. – 476 г. н. э.

Македонская: 338—309 гг. до н. э.

Византийская: 305—1453 гг.

Ассирийская: X—VI в. до н. э.