История выходит из-под контроля 1 страница
Спасибо, что скачали книгу в бесплатной электронной библиотеке Royallib.ru
Все книги автора
Эта же книга в других форматах
Приятного чтения!
Келли Дж
Порох. От алхимии до артиллерии: история вещества, которое изменило мир
Пролог
Дистиллят дьявола
…Жестокий сей владыка,
Что совершает путь свой триумфальный
На колеснице дымной, огневой,
Спускаясь по тропе глухой во мрак,
В долину сени смертной.
Барнаби Барнс, 1607
Огонь воспламеняет наши мечты и пробуждает наши извечные страхи. Язык, на котором он говорит с нами, древнее самой мысли. На мерцание огня, на переливающийся свет углей, на рев пожара отзываются самые сокровенные наши инстинкты.
Чтобы гореть, огню нужны топливо, кислород и теплота. И нечто, что его подожжет. Крошечный кусочек металла, раскаленный добела трением о кремень, высекает искру. Жар искры расщепляет молекулы горючего. Атомы углерода и водорода соединяются с кислородом. Тепло, которое выделяется при этом, поджигает все больше топлива. Начинается цепная реакция. Это сложный процесс, детали которого во многом остаются неясными даже сегодня. В общих чертах мы понимаем, что происходит, но все равно нам кажется, что огонь живет своей собственной жизнью, бушующий жар которой способен раскалить добела даже частички сажи.
Целую вечность человечеству был знаком только естественный, природный огонь: очаг, костер, свеча долго были ближайшими нашими друзьями. Подобно человеческим легким, пламя поглощает кислород из воздуха. По мере того как уносятся прочь отработанные горячие газы, доступ к топливу получают все новые массы воздуха. Однако кислород в них составляет только 20 процентов. Потребность в кислороде всегда ограничивала горение — ветер раздувает пламя, а задохнувшись без притока воздуха, огонь умирает.
|
|
|
А вот если бы горящее топливо уже содержало кислород и сам жар пламени мог бы освободить его? Тогда никаких ограничений — пламя могло бы бушевать, ничем не сдерживаемое. Цепная реакция горения смогла бы невероятно ускориться: вместо того, чтобы сгорать за несколько минут или даже часов, топливо превращалось бы в газ за долю секунды.
Подобная мощная реакция стала возможной, когда человек придумал рукотворный огонь, неугасимый и уникальный. Ничего подобного в природе не существует. По-французски или по-испански фейерверк, «огненное дело», так и называется: «искусственный огонь» — feu d'artifice или fuegos artfidales. Он пришел в мир с появлением пороха.
Искусственному огню требуется окислитель — химическое вещество, выделяющее при нагреве кислород. В качестве окислителя возьмите селитру, топливом послужит смесь древесного угля и серы. Смешайте окислитель с горючим. Растолките их вместе в ступке, пока они полностью не перемешаются. Когда топливо загорится, жар будет разлагать селитру, высвобождая чистый кислород. Кислород ускорит горение — этот процесс технически называется «сгорание взрывчатых веществ без взрыва». У нас получился порох.
|
|
|
Вещество, которое стало известно под этим названием, не специально было придумано для стрельбы — ведь до его появления никто и вообразить себе не мог машину, способную метать снаряды силой химической энергии. Устройства, в которых нашло себе применение это вещество, были изобретены уже после того, как оно само появилось на свет в результате фантастических теорий алхимиков. Только столетия проб и ошибок позволили выявить все свойства и возможности пороха.
Какой-либо рациональной теории в распоряжении изобретателей не было. Более того, на протяжении тех девятисот лет, что порох широко использовался — и в течение столетия, прошедшего с тех пор, как он вышел из употребления, — так и не было найдено никакой другой комбинации природных веществ, обладающей подобными свойствами. Порох был и остался уникальным.
|
|
|
На заре его истории порох часто именовали «дистиллятом дьявола». Современников приводили в ужас вспышки и грохот взрывов. Мастера, составлявшие опасную смесь, были людьми скрытными, их лица были запачканы копотью, а тайные труды этих безрассудных смельчаков то и дело приводили к катастрофическим несчастьям. Один из компонентов пороха, сера, всегда ассоциировалась с сатаной. Действие пороха было дьявольской загадкой — он горел бурно, словно адское пламя, оставляя после себя острый запах серы и густой дым.
В течение большей части второго тысячелетия порох был единственным взрывчатым веществом, известным человеку. Это была одна из немногих химических технологий, которую оставили нам в наследие Средние века. Влияние этого изобретения было огромным. В XVII веке Фрэнсис Бэкон писал «о трех вещах, которые были неизвестны древним и чье происхождение, хотя и недавнее, скромно и окутано полной неизвестностью — а именно книгопечатание, порох и магнит». Происхождение пороха уж точно было скромным: ведь его составляли из самых низменных ингредиентов. Что не помешало этому веществу дать толчок развитию современного мира, возвести водораздел, за которым реки истории потекли в ином направлении.
|
|
|
Сегодня порох стал анахронизмом. Рабочие, которые обслуживают немногие сохранившиеся пороховые мельницы, пользуются приемами, бывшими в ходу сотни лет назад. Ремесленник XIV столетия не обнаружил бы в работе современных мастеров почти ничего нового. Удивительно, что технология, появившаяся в Европе во времена Данте, все еще решала важные задачи в дни Генри Форда. Вещество, которым начиняли ракеты и фейерверки во времена Чингисхана, будет использоваться для тех же целей в эпоху квантовых компьютеров.
Эта книга — о древнем изобретении, о порохе, который получался в результате механического смешивания компонентов естественного происхождения. В последние годы XIX века на смену этому веществу пришли синтетические боеприпасы и взрывчатые вещества, родившиеся в химической лаборатории. Обычный порох стали именовать «черным порохом», чтобы отличить его от современных сородичей — бездымного пороха, кордита, динамита, тринитротолуола. Но на протяжении большей части своей истории это вещество называли просто «порох».
Сегодня главная область применения пороха — фейерверки. Пороховой заряд запускает в небеса огни салюта. Шипит на лету пороховая ракета. Взрывается пороховая бомба, рассыпая крупицы огня, и их красочный отблеск создает такие великолепные эффекты! До толпы зрителей доносится запах дыма — тот же запах, что носился в небе древнего Китая, окутывал бесчисленные поля битв, просачивался из угольных шахт — это острый, незабываемый запах истории. Порох вернулся к своим началам: еще до того, как огнеметы, бомбы и артиллерийские орудия наполнили мир ужасом, порох радовал, развлекал и восхищал человека.
Глава 1
Огненное зелье
В горах западного Китая сказочные чудища — полулюди-полузвери по прозванию «шань» — украдкой сквозь листву наблюдали за походными кострами путешественников. Когда люди отлучались, твари подбирались поближе, чтобы стащить соли или поджарить над огнем лягушек и крабов. Застигнутые врасплох, шань могли поразить врага лихорадкой.
Лучший способ отогнать этих чудищ — бросить в огонь бамбук. Давление горячего воздуха и пара внутри полых стеблей с громким треском разрывало их. Так суеверные путешественники устраивали небольшой взрыв. А поскольку у всех млекопитающих есть рефлекс испуга — примитивная совокупность реакций мозга, которая заставляет их напрягаться, отскакивать или съеживаться в ответ на громкий звук, то китайцы предположили, что шань должны реагировать точно так же.
Подобные хлопушки использовались в Китае с незапамятных времен. В дни новогодних праздников треск разрывающегося бамбука отпугивал злых духов и расчищал дорогу наступающему году. Взрывать бамбук по-прежнему было любимой потехой китайцев и во времена Марко Поло, который в 1295 году привез домой свой полный чудес отчет о «стране Катай». «Молодые зеленые стебли, когда их бросают в огонь, сгорают с таким ужасным шумом, — писал он, — что за десять миль его слышно. Непривычного он пугает, и слушать его страшно»[1].
Это описание напоминает нам, насколько тихим был средневековый мир: сон не тревожили ни автомобили, ни музыкальные усилители. Самым сильным звуком, который приходилось слышать человеку, был гром. Даже война была относительно тихой, ее звуки ограничивались барабанным боем, криками бойцов и лязгом оружия. Уже за ближайшим холмом какофония битвы становилась еле слышной.
Но в X веке н. э. появилось некое новое вещество, специально предназначенное для создания шума. Средневековый китайский текст под названием «Сон в Восточной столице» описывает представление, которое дали китайские военные в присутствии императора примерно в 1110 году. Спектакль открылся «грохотом, подобным грому», затем во мраке средневековой ночи стали взрываться фейерверки, а в клубах разноцветного дыма задвигались танцоры в причудливых костюмах.
Веществу, которое производило столь сенсационные эффекты, суждено было оказать исключительное влияние на судьбы самых разных народов. Однако входило оно в историю медленно, неуверенно, понадобились вековые наблюдения, множество случайностей, проб и ошибок, пока постепенно люди поняли, что они имеют дело с чем-то абсолютно новым. Действие таинственного вещества было основано на уникальной смеси составных частей — селитры, серы и древесного угля, старательно растолченных и смешанных в определенной пропорции. Китайцы назвали эту смесь хояо — «огненное зелье».
Катализатором развития радикально новой технологии стал даосизм. Эта система мышления, разработанная Лао Цзы в VI веке до н. э., первоначально была сугубо философской дисциплиной. Однако более поздняя ее ветвь впитала традиционные магические поверья, восходящие к древним народным обычаям, сплетя воедино колдовство, суеверия и эзотерическое знание. Интерес даосов к магическим манипуляциям воплотился в китайской алхимии.
Три элемента алхимии были решающими для открытия «огненного зелья»: очистка, наблюдение и эксперимент. Китайские алхимики кропотливо работали над тем, чтобы освободить от примесей вещества, которые они находили в природе. Чистота была священным качеством, очищение — ритуалом. Даже незначительное загрязнение ингредиентов «огненного зелья» могло нарушить реакцию горения.
Алхимики веками ломали голову над тем, каким образом взаимодействие пяти первоэлементов — металла, дерева, земли, воды и огня — могло породить все многообразие мироздания. Они отмечали частности, такие как скорость горения, которые при менее пристальном наблюдении могли бы ускользнуть от внимания. Наблюдая, они экспериментировали. Опыты алхимиков не были научными в современном понимании, однако систематические пробы и ошибки позволили им на ощупь проникнуть в неведомое.
На Западе алхимики сосредоточились на превращении природных веществ в золото. В отличие от них, китайские практики видели свою главную задачу в создании эликсира бессмертия. Их интерес привлекали материалы с парадоксальными свойствами: золото — элемент, который никогда не тускнеет; ртуть — жидкий металл; сера — камень, способный гореть, — не таят ли эти вещества секрет вечной молодости? Даосские алхимики столетиями пытались нащупать верную комбинацию. Сами императоры поддавались соблазну их снадобий. Ли Чунь, талантливый император династии Тан, правивший с 800-го по 820 год, был одним из многих, кто оказался под влиянием алхимиков. Надеясь жить вечно, он стал закоренелым потребителем эликсиров.
Беда в том, что многие экзотические ингредиенты тайных составов — например, «белый свинец» (свинцовые белила) или реальгар (сульфид мышьяка) — были смертельными ядами. Прием внутрь ртути, излюбленного вещества алхимиков, мог повлечь изъязвление десен, жар, кровавую рвоту, жгучие боли и мышечную дрожь. Мало того, ртуть воздействовала на психику, искажая восприятие и способствуя развитию меланхолии и маний.
Именно это и случилось с Ли Чунем. Придворные в смятении наблюдали, как император — звезда, вокруг которой вращается Вселенная, — постепенно сходит с ума. Министр почтовой службы предупреждал его, что «алхимики приходят только ради наживы, более ни для чего». Но министр был разжалован, а император продолжал упорствовать в своем безрассудстве. Его поведение становилось все более сумасбродным, пока наконец его не убили дворцовые евнухи.
Но эти снадобья таили и более зловещие опасности. Книга, относящаяся примерно к 850 году и называющаяся «Тайное Дао подлинного происхождения вещей», развенчивает 35 эликсиров, а насчет одного из них предупреждает: «Некоторые нагревали вместе серу, реальгар и селитру с медом; в результате появились дым и пламя, так что их руки и лица были обожжены, и даже дом, где они работали, сгорел дотла».
Это небрежное, сделанное как бы между прочим предупреждение обозначило целую эпоху в истории человечества. То был дебют рукотворного огня на земле, едва слышное начало долгой и яркой истории пороха. Алхимики случайно наткнулись на ключ к волшебным свойствам, которыми обладала селитра, смешанная с серой и источником углерода — в данном случае с высушенным медом. Это еще не было настоящим «огненным зельем» — взрывчатым веществом, которое станет известно всему миру под названием «порох». Однако пытливые наблюдатели в поисках ключа к бессмертию сделали важный шаг в волнующе новом направлении.
Главным компонентом «огненного зелья» станет селитра. В Китае ее можно было найти без труда — она выступала белой коркой на некоторых почвах. В местностях, где не хватало столовой соли, повара иногда использовали селитру, чтобы улучшить вкус блюд. Конечно, они замечали, как ярко вспыхивает огонь, если бросить в него щепотку этого белого порошка. Веками изучали свойства селитры алхимики. Смешивая ее с водой, они получали слабый раствор азотной кислоты, с помощью которого удавалось растворять вещества, иначе растворению не поддававшиеся. Производство относительно чистой селитры было непременной частью обычного репертуара алхимиков. Все алхимические трактаты эпохи Тан (618–907 гг.) упоминают о селитре и способах ее приготовления.
Селитра — это продукт жизнедеятельности двух бактерий из тех, что питаются разлагающейся органической материей. Предприимчивые микроорганизмы nitrosomonas и nitrobacter — непременные участники экологически чистого земледелия: благодаря им в результате гниения образуются любимые растениями нитраты, в том числе и селитра. Селитра растворяется дождевой водой, впитывается в почву и в результате испарения почвенной влаги выходит на поверхность. Остальные вещества, растворенные в воде, кристаллизуются быстрее, что позволяет нитратам накопиться на поверхности. Жаркий климат южного Китая, с его чередованием влажного и сухого сезонов, способствовал и стремительному разложению, и быстрому испарению. В результате в местах с благоприятными природными условиями селитра отлагалась в верхнем слое почвы, откуда ее нетрудно было извлечь.
В нитратном анионе, который является основной частью молекулы селитры, три атома кислорода связаны с одним атомом азота. Это соединение образует соль с любым доступным металлом — например, с кальцием, натрием или калием. Из них для изготовления пороха лучше всего подходит нитрат калия — калийная селитра.
Она и стала основой «огненного зелья» — благодаря способности ярко вспыхивать, которую приходилось наблюдать китайским поварам. Стабильная в обычном состоянии, при нагреве до 335 градусов по Цельсию она распадается, высвобождая атомы кислорода, которые до этого были связаны с азотом. Суть механизма искусственного огня заключалась именно в высвобождении чистого кислорода, который мог теперь воспламенить любое находящееся рядом горючее. Сколько селитры должно быть в смеси — на этот вопрос можно было ответить только путем долгих проб и ошибок. Идеальная пропорция — три четверти от общего веса — была найдена лишь со временем; древнейшее же «огненное зелье», содержавшее меньшее количество селитры, ярко горело, но не взрывалось.
Дело было за легкодоступным топливом. Случайные взрывы опасных эликсиров, возможно, подсказали направление поисков. Алхимики давно знали о горючих возможностях серы. Этот элемент — один из немногих, которые встречаются в природе в виде простого вещества, — можно было найти в отложениях вблизи вулканов или получить путем нагревания сульфидных руд и последующего осаждения серных паров на холодных стенках сосуда.
Третьим компонентом смеси стал древесный уголь, который издавна использовался как источник тепла. Этот сложный материал получается при пережигании дерева в бедной кислородом среде и состоит из чистого углерода с примесью летучих углеводородов и других следов его органического происхождения. Примеси, равно как и ячеистая структура древесного угля, играют в действии пороха едва уловимую, но чрезвычайно важную роль, которую ученые не вполне могут объяснить даже сегодня. Истолченные в порошок каменный уголь или графит, будучи почти чистым углеродом, лишены подобных свойств, и из них нельзя приготовить эффективный порох.
Селитра, сера и древесный уголь, вступая в сложное взаимодействие, вызывают к жизни магию «огненного зелья». Первой на жар искры или пламени реагирует сера. Желтый минерал воспламеняется при относительно низкой температуре — 261 градус по Цельсию. Его горение выделяет тепло, которое поджигает древесный уголь и разлагает селитру, высвобождая из нее кислород. Этот чистый кислород ускоряет воспламенение все большего количества горючего. Древесный уголь при этом дает больше тепла, чем сера, что еще более ускоряет реакцию.
Большинство веществ при горении выделяет газы, объем которых многократно превышает объем самого горючего. Когда вспыхивает порох, газы выделяются мгновенно, а тепло, образующееся при реакции, заставляет их чрезвычайно расшириться. Стремительным расширением горячего газа и объясняются все эффекты «огненного зелья».
Конечно, эти химические подробности тогда не были известны — до открытия кислорода оставалась еще почти тысяча лет. Китайские алхимики разрабатывали теории, исходя из собственной концепции движущих сил мироздания, которая рассматривала мир как систему находящихся в равновесии противоположностей: инъ — пассивное, холодное, женское начало и ян — активное, горячее, мужское. Их взаимодействие считалось первопричиной всех явлений и изменений, которые можно наблюдать в мире.
«Селитра — князь, а сера — министр, — говорится в китайском историческом тексте XVI века. — Их взаимозависимость — вот что порождает их пригодность». Другой документ поясняет, что селитра «чрезвычайно негативна и обладает лунными качествами инь. Сера чрезвычайно позитивна и обладает солнечными качествами ян — то есть обращена вовне. Когда два этих сверхприродных элемента, инь и ян, встречаются в очень тесном пространстве, то последующий взрыв ошеломит любое существо и уничтожит все вокруг».
Судя по предостережению насчет взрывчатого эликсира, алхимики сначала считали «огненное зелье» опасной ошибкой. Его свойства не укладывались в набор привычных домашних функций огня — приготовление пищи, освещение и отопление. Это была странность, которой следовало избегать. В то время у алхимиков не было инструментов, которые могли бы заставить случайное открытие работать.
Если порох поджечь не в замкнутом пространстве, он сгорает с мягким хлопком и вспышкой пламени, оставляя облако плотного белого дыма, — чем не колдовство? Вероятно, подобные эффекты прежде всего и привлекли китайских алхимиков: вместо того, чтобы внять предупреждению, они увидели здесь возможности для публичных фокусов, которые могли бы поразить зрителей. Китайцы очень любили применять огонь в церемониях и развлечениях, а «огненное зелье» предлагало изобретательному импресарио мириады возможностей. Пиротехника стала первой областью, в которой нашло применение новое волшебное вещество.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 172; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!