Семья Уаттов

Семья Уаттов

В старой метрической книге пуританской кирки маленького еще в ту пору рыбачьего поселка Гринока в Шотландии сделана следующая запись:

Тот, кто вел метрические книги, вероятно, хорошо знал дела гринокского прихода, и о родителях маленького Джемса — Джемсе Уатте и его супруге Агнессе, урожденной Мюирхэд, у него нашлось бы что порассказать, тем более, что Уатты были людьми довольно видными и уважаемыми в приходе.

Всего только за два года до рождения Джеми глубоким стариком в 1734 году умер его дед Томас Уатт. Томаса Уатта все очень хорошо знали в Гриноке, но едва ли кто-нибудь помнил, как он попал сюда, на берега Клайда.

От бурной эпохи Великой английской революции ведет свое начало недлинная родословная Уаттов. Уатты пришли из северо-восточной Шотландии; говорили, что отец Томаса, т. е. прадед изобретателя, был крестьянином в графстве Эбердинском и в годы «великого мятежа» крепко стоял за «Национальный Ковенант», т. е. всенародный революционный союз, заключенный в Шотландии против королевского произвола и на защиту строгой и простой пуританской церкви против англиканства с его остатками католической пышной церковной иерархии. Когда одному из шотландских аристократов, перекинувшихся на сторону короля, маркизу Монтрозу, удалось в 1644 году поднять в пользу короля восстание отсталых воинственных шотландских горцев, то Уатт вместе с Другими ковенантерами бился против диких горцев и погиб в одной из стычек. После гибели отца маленького Томаса прихватили с собой оставшиеся в живых родственники, бежавшие в более спокойные места из «обезлюдевшего, безлошадного, безоружного и безденежного» Эбердинского графства.

Когда эбердинские беженцы очутились на западном берегу Шотландии в устье Клайда, в том самом месте, где берега его круто поворачивают на юг и образуют настоящий морской залив, там, где впоследствии вырос город Гринок, то их глазам представился десяток-другой рыбачьих домишек, крытых соломой и тростником, вытянувшихся в ряд вдоль песчаного морского берега, а за ними на зеленом склоне холма — помещичья усадьба владельца этих земель.

Это было местечко, бург Картсдайк или Краффордсдайк. Небольшой мол выдавался на несколько десятков шагов в залив — предмет гордости картсдайкцев и зависти обитателей соседнего рыбачьего местечка Гринока. Гриноку скоро суждено было перерасти своего соседа и в конце-концов совсем проглотить его: теперь Картсдайк давно уже влился в качестве одного из городских районов в торговый и промышленный город Гринок, строящий морские суда и машины, славящиеся на весь мир. Но это еще дело отдаленного будущего, а пока, благодаря своему молу, Картсдайк считался портом и до некоторой степени мореходным центром всей округи. Впрочем, мореходство было не очень обширное: правда, Картсдайк мог гордиться тем, что от его мола в 1697 году отвалил первый на Клайде корабль, ушедший в заокеанское плавание в Америку, но, вероятно, это было единственное судно, годное для дальнего океанского плавания.

По переписи 1700 года весь флот обоих местечек состоял из одного корабля и двух барок, а три других, более или менее крупных судна, принадлежали купцам из соседнего города Глазгоу. Но перепись, должно быть, не отметила многочисленных рыбачьих лодок, которыми был усеян весь залив, а ведь как-раз рыболовством, ловлей знаменитых шотландских сельдей, и кормилось население обоих местечек. Большое оживление наступало тогда, когда на местные ярмарки приезжали с северного берега Клайда горцы. Впрочем, гринокцам приходилось тут быть на чеку: никто не мог поручиться, что воинственным гостям не вздумается учинить какого-нибудь буйства или разбоя.

Лов сельди создал благосостояние Гринока и Картсдайка, но со временем к этому присоединились и более обширные морские предприятия. Ведь из среды рыболовов вербовались кадры отличных моряков.

В 1710 году гринокцы, наконец, получили разрешение и выстроили себе мол, а в 1719 году из нового порта ушел в Америку первый корабль. В двадцатых — тридцатых годах XVIII века и Гринок, и Картсдайк производил на современников впечатление бойких цветущих городков.

Объезжавший эти места в двадцатых годах XVIII века Даниэль Дефо, автор известного романа «Робинзон Крузо», записал в дневнике своего путешествия по Англии и Шотландии: «В устье реки Клайда расположено несколько деревень и рыбачьих местечек, которые ведут оживленную торговлю. Первым городком, достойным внимания, является Гринок. Он, по-видимому, не очень давнего происхождения и вырос за последние годы, так как тут хороший рейд для кораблей, идущих в Глазгоу и выходящих оттуда. Городок хорошо построен, и в нем много богатых купеческих семей. В нем имеется также замок, который господствует над рейдом. Это главное место в западной Шотландии для лова сельди, и глазгоуские купцы, занятые в этом деле, имеют свои суда для ловли рыбы и для последующей отправки ее на рынки за границу, а чтобы эти суда всегда были готовы к выходу в море, то они поручают заботу о них гринокцам, которые являются хорошими моряками, и превосходными лоцманами в этих трудных для плавания местах». Море и река связывали оба городка с внешним миром. По суше сюда можно было добраться только по плохим вьючным тропам через дикие и мало населенные холмы. Единственная проезжая дорога на запад была проложена так близко к морю, что сплошь и рядом во время высоких приливов ее заливало водой.

Вот в каких местах суждено было Томасу Уатту обосноваться и прожить свой долгий век; здесь же протекли детство и ранняя юность изобретателя.

«Профессор математики и учитель навигации» — так величает надгробная надпись Томаса Уатта. Титул «профессор», конечно, несколько преувеличен, но что Томас мог обучать гринокских моряков, как обращаться с навигационными приборами, — весьма вероятно, а что он был школьным учителем — это подтверждается документально.

В годы реакции после первой революции, когда вновь началось гонение на пуритан, Томаса за симпатии к Ковенанту чуть было не сместили за то, что «он вносит беспорядок и учительствует совершенно беззаконно», как было сказано в официальной бумаге. Это было в 1683 году. Но лет через пять, когда вместе с знаменитой «Декларацией прав» была провозглашена свобода веротерпимости, Томас пошел в гору. Правда, гора была невысока, и горизонт ее простирался немногим далее околицы Гринока и Картсдайка. За твердость ли своих пуританских убеждений или за умение сколотить — откуда и каким образом, трудно сказать — малую толику денег и купить на них два дома — один в Картсдайке, а другой в Гриноке, но только Томас Уатт стал в этих двух местечках лицом почетным и уважаемым и даже облеченным некоторой властью.

Местный помещик, сохранивший еще кое-какие феодальные привилегии, назначил его бэйлифом баронии — нечто вроде мирового судьи с некоторыми и административными полномочиями. Собрание прихожан выбрало его приходским старшиной, казначеем и секретарем. Все это были не просто почетные звания, но звания, связанные с определенными обязанностями и полномочиями. Пуританская церковь требовала строгой дисциплины от своих членов, врывалась в их жизнь, регламентируя весь их быт и поведение, и трудно было сказать, где кончались полицейские мероприятия для охраны общественной тишины, спокойствия и благонравия и начинались возвышенные заботы о загробной жизни верующих.

Как бы то ни было, у Томаса Уатта оказалось много самых разнообразных дел и обязанностей. В старых бумагах гринокского прихода сохранились следы этой его многообразной деятельности. Они дают несколько характерных черточек и той бытовой обстановки, в которой протечет детство и юность Джемса Уатта.

Отремонтировать церковь — дело Томаса Уатта, но он же должен проверить и правильность мер и весов, дабы жители не обвешивали и не обмеривали друг друга. Он строит мост, соединяющий оба местечка, но он же издает и постановление об оштрафовании владельцев «кур и прочей ручной птицы», нанесшей ущерб соседним огородам. Но главное его дело — блюсти за общественной нравственностью и заботиться о спасении душ прихожан. Тут Томас Уатт был, вероятно, неумолимо строг. Он издавал постановления против тех бездельников, которые, как сказано в распоряжении, «в пятницу или субботу вечером засиживаются в кабаке позже 9 часов вечера после того, как позвонят в церковный колокол, чтобы дать этим знак, что пора всем сидеть по домам». Он грозил суровой карой рыбакам, выходящим в море в воскресный день, и запрещал всякие развлечения, не освященные обычаем, вроде, например, представлений странствующего цирка. Недаром, когда Томас Уатт в возрасте семидесяти двух лет попросился в отставку, прихожане вынесли ему благодарность за ретивое исполнение своих обязанностей.

Но не одними только общественными делами занимался Томас Уатт. Неизвестно, где и как он вкусил плоды науки, но любил ее и немного даже занимался ею. В небогато обставленной комнате гринокского «профессора» на стене висели два портрета, писанные маслом: один — его земляка, шотландца Нэпира, открывшего логарифмы, другой — сэра Исаака Ньютона, многолетнего председателя «Королевского общества». Общество это объединяло ревнителей науки, той «новой науки», которая в противоположность старой, схоластической, направляла свои силы на изучение природы и основывала свои выводы не на отвлеченных рассуждениях, а на наблюдении и опыте, родоначальниками которой ее адепты считали Френсиса Бэкона и Галилея. Она пыталась разрешить практические задачи, которые ставила жизнь, новая экономика и техника, и интересы нового класса, буржуазии, выдвигающегося на первое место и только-что одержавшего в Англии в двух революциях XVII века свою крупную политическую победу. А вместе с этим классом эта новая наука в ту пору как-раз праздновала свои первые большие триумфы и завоевывала себе широкое признание.

В конце 1660 года в Лондоне кружок любителей этой «новой философии», уже с 1645 года собиравшийся с грэшемском колледже или в соседнем трактире «Под бычьей головой», складывается в «коллегию для преуспеяния физико-математической экспериментальной науки», а через год эта коллегия объявляется под высочайшим покровительством короля и получает королевскую хартию. Отсюда ведет начало знаменитое английское «Королевское общество». В 1665 году начнут выходить его «Научные сообщения», («Philosophical transactions»), на страницах которых авторы, члены Общества, будут печатать сообщения о своих замечательнейших открытиях в области естественных и точных наук.

Состав общества довольно пестрый, в него входит кое-кто из вельмож, которых нужно было привлечь, чтобы укрепить положение Общества. Некоторые из них действительно занимались наукой, а другие, может быть, делали только вид, что занимаются ею. Естественные науки теперь в моде, у самого короля имеется химическая лаборатория; считается признаком хорошего тона разговаривать в салонах о воздушном насосе, о телескопе, о луне, о чудесах, открываемых микроскопом. Это увлечение принимало иногда карикатурные формы, но оно имело под собой очень реальный экономический фундамент.

Наблюдение и опыт громко провозглашались основой научного исследования; гораздо меньше говорилось о другой, очень характерной черте научной работы, о тех практических задачах, разрешение которых служило стимулом для нее.

Вопросы, связанные с техникой мореплавания, столь нужной для расцветающей английской торговли, — проблемы механики, астрономии, оптики занимали очень видное место в научных работах. Много внимания уделялось также вопросам гидравлики, гидростатики, наконец, химии, — наук, связанных с промышленной техникой, в частности, с техникой горного дела и металлургии, т. е. тех отраслей промышленности, в которых рано стали выкристаллизовываться капиталистические предприятия.

Грубо практически ставит задачу один из основателей Общества лорд Броункер, исследующий сопротивление воды движению тел различной формы. Он имел специально выстроенный для этого бассейн, в котором пускал модели судов. Но ведь из тех же корней вырастет и научная система кэмбриджского профессора механики и математики, также члена Королевского общества, а потом и долголетнего его председателя Исаака Ньютона, объединившего в стройную систему всю совокупность математических и механических знаний эпохи в своих замечательных трудах.

Но так разнообразны запросы эпохи, так захватывающе интересны все вновь и вновь открывающиеся факты, что часто невозможно ученому остановиться в какой-нибудь одной области и глубже взрыть слегка только разрыхленную почву. И люди жадна бросаются из стороны в сторону, роняя блестящие мысли, не останавливаясь на глубокой разработке их, и пример тому — один из первых секретарей Общества, даровитый геометр и механик Роберт Гук.

На целый ряд открытий и изобретений в области прикладной оптики набрел Гук; часто уходил он в другие области знаний, высказывая не одну блестящую мысль, вроде, например, его взгляда на теплоту как на своего рода быстрое движение частей тела; он оставил нам свой знаменитый закон сопротивления тел усилиям, получивший такое большое прикладное значение, но не разработал глубоко ни одного из затронутых им вопросов.

А что сказать о Роберте Бойле — ирландском графе — химике, физике, физиологе и одном из основателей Общества…

Еще в ранней юности, во время путешествия по Европе он знакомится с сочинениями «великого звездочета Галилея» (он жил как-раз во Флоренции в год смерти итальянского ученого).

По возвращении в Англию Роберт Бойль в течение 10 лет увлекается химией, но стоит ему прочитать трактат иезуита Шотта, где впервые рассказано об удивительных опытах магдебургского ученого Отто фон Герике с атмосферным давлением, как интересы его получают новое направление: он совершенствует воздушный насос и в течение нескольких лет производит ряд замечательных опытов над упругостью, сжимаемостью и весом воздуха. В 1660 году выходят его «Новые физико-химические опыты относительно упругости воздуха и ее следствий, произведенные большей частью в новой пневматической машине», во втором издании которых, в приложении, изложен впервые его знаменитый закон о зависимости объема газов от давления. Одновременно с этим выходит его «Химик-скептик», книга, разрушающая схоластические представления о веществе, а затем в течение почти тридцати лет труды Общества наводняются его сообщениями по самым разнообразным вопросам: туг и атомистическая теория вещества, и новое учение о теплоте, как о быстром движении молекул, тут и законы равновесия жидкости и охлаждающие смеси, тут и исследования удельных весов и замечания об электричестве, магнитизме, и первый герметический термометр… Бойль многословен и не всегда глубок, но все же удивительно, как он мог, крайне болезненный и слабый, близорукий, с ужасной памятью, накопить такое огромное количество фактов, проделать эту огромную работу, горя страстным желанием «учиться только у природы», борьбой со схоластикой и веря в плодотворность опыта. Под старость он сильно сдал; он уже не может регулярно ездить ча заседания Общества, но продолжает внимательно следить за наукой. Все новинки ученой литературы ему присылают на дом, в особняк его сестры лэди Рэнлэй на улице Пэлл-Мэлл, где он живет безвыездно уже больше двадцати лет…

В одну из таких присылок — дело было в 1690 году — пришли несколько книг из Германии, в том числе только-что вышедший выпуск 1690 года издающихся в Лейпциге «Трудов ученых» («Acta eruditorum)».

С любопытством, низко нагнувшись над книгой, перелистывает Бойль страницы небольшого тома in quarto.

А… вот знакомое имя… «Новый способ получить малой ценой большую движущую силу», — читает Бойль заглавие небольшого мемуара. Дионисиус Папинус — имя автора. Очень знакомое имя не только Бойлю, но и всем членам Королевского общества. Все хорошо знают этого худощавого, нервного и очень талантливого француза, Дэни Папэна.

Хотя память у Бойля чрезвычайно слаба, но он все же может вспомнить, как лет пятнадцать тому назад к нему явился молодой француз, отрекомендовавшийся доктором медицины и членом Парижской академии наук. С первых же слов выяснилось, что Папэн интересуется теми же вопросами, которые занимали недавно и самого Бойля: давлением атмосферы, явлениями пустоты, способами получения безвоздушного пространства. Папэн прекрасно знал труды Торичелли, работы Герике, и сам много занимался усовершенствованием воздушного насоса. Если бы у Бойля память была получше, он вспомнил бы, что Папэн принес ему тогда показать свою только-что вышедшую работу, посвященную голландскому ученому Гюйгенсу, «Новые опыты над пустотой с описанием машин, служащих для производства ее».

Папэн поставил себе задачу найти какой-нибудь способ практически использовать в качестве движущей силы ту огромную силу, которую представляет собой давление атмосферы. Немецкий ученый Лейбниц подсказал ему, что наилучшим прибором для этого мог бы быть насос с поршнем, если бы под поршнем можно было получить безвоздушное пространство. Над этой то задачей и бился Папэн, поднимая поршень до верхнего края закрытого снизу цилиндра, закрепляя его там, выкачивая из под поршня воздух при помощи насоса. Затем Папэн освобождал поршень, который с силой вталкивался атмосферным давлением в цилиндр, поднимая груз, подвешенный к веревке, прикрепленной к нему и перекинутой через блок. Но это не было решением задачи, так как выкачивание воздуха требовало много времени и сил, а надо было получить пустоту мгновенно…

Бойль не спросил Папэна, почему он уехал из Парижа, но в разговоре выяснилось, что Папэн — гугенот, и это объяснило многое. Потертый камзол и изможденное лицо показывали, что молодой доктор сильно нуждался. Бойль не раз помогал нуждающимся ученым; он и сейчас предложил Папэну денег, но тот отказался их принять. Подходящих занятий сразу нельзя было найти для Папэна. Чтобы дать ему заработок, Бойль предложил ему для начала перевести один богословский трактат. (Сам Бойль наряду с наукой занимался много и богословием). Через некоторое время Бойль пригласил его к себе в ассистенты. Они вместе работали над опытами с воздушным насосом, но вместе с этим Папэн вел и свои работы.

Француз оказался человеком необычайно талантливым. 22 июня 1679 года он демонстрировал в Королевском обществе свой «развариватель», в котором воду можно было нагреть гораздо сильнее, нежели самый крутой кипяток. В этом «разваривателе» кости можно было превращать в студень. В нем очень быстро приготовлялась пища, а потому и экономилось много топлива. Развариватель представлял собой герметически закрытый чугунный котел с привинченной крышкой, с небольшим отверстием в ней, плотно закрывавшимся входившим в него стержнем, прижимаемым рычагом, на свободный конец которого был подвешен груз. Папэн знал, что в котле получается очень большое давление nap?, и это приспособление — предохранительный клапан — должно было предупреждать взрыв котла. Для Папэна важно было прежде всего использовать высокую температуру воды, о каком-нибудь практическом использовании давления пара он пока еще не думал. Он довольно долго испытывал мытарства со своим разваривателем, но никаких выгод от этого изобретения не получил. Прибор, однако, был очень интересный. Раз как-то члены Королевского общества устроили даже ужин, все кушания для которого были приготовлены в этом папэновом котле. Но это было уже позже, когда Папэн уехал в Венецию, где ему предложили выгодную работу. Он не остался в Лондоне, несмотря на то, что его выбрали даже в члены Королевского общества. Впрочем, он через три года снова вернулся в Англию совсем нищим. Его назначили куратором Общества, с жалованием в 30 фунтов стерлингов в год. Он должен был демонстрировать опыты на заседаниях. Как можно было прожить на эти деньги в Лондоне семейному человеку?! Понятно, что его легко мог переманить к себе в Германию ландграф Гессенский. Ведь у Папэна было большое научное имя, а ландграф увлекался всякими техническими новшествами. Папэн несколько лет пробыл в Германии, к этому времени и относятся его попытки построить первый прибор с применением пара для получения безвоздушного пространства под поршнем. Описание этого прибора дано Папэном в лейпцигских «Трудах ученых» за 1690 год.

Посмотрим, что он пишет в своей статье…

«В машине для нового применения пороха, — начал читать Бойль, — которую я описал в «Трудах» в сентябре 1688 года, первым условием было, чтобы порох, взрываемый на дне цилиндра, заполнял пламенем все пространство так, чтобы воздух был совершенно вытеснен оттуда и в цилиндре образовалась бы совершенная пустота под поршнем. Но там же было указано, что, несмотря на все предосторожности, в цилиндре оставалось еще около одной пятой части всего воздуха, а вследствие этого, вместо того чтобы поднимать триста фунтов, можно было поднять только сто пятьдесят фунтов»…

Да, — вспомнил Бойль, — действительно, Папэн рассказывал, что они вместе с Гюйгенсом еще в Париже пытались получить пустоту под поршнем, взрывая под ним порох.

По этому принципу они думали построить машину для подъема воды в резервуары, которые должны были питать фонтаны невиданной до того времени мощности в новой королевской резиденции в Версале. Этой мыслью заинтересовались во французских придворных кругах. Идея принадлежала Гюйгенсу, но она оказалась неудачной.

Уже при первых опытах с моделью, силой взрыва поршень вырвало совсем из цилиндра, несмотря на задвижку, которая должна была его удерживать у края цилиндра. Папэн потом уже самостоятельно усовершенствовал прибор, сделав в поршне клапан, через который выходил избыток пороховых газов, но, как видно, и с этим усовершенствованием прибор действовал неудовлетворительно.

…«Поэтому, — читал Бойль дальше, — я попытался другим путем достичь той же самой цели: так как вода имеет то свойство, что небольшое ее количество, обращенное в пар силой жара, имеет такую же упругую силу, что и воздух, когда же пар подвергается действию холода, то снова обращается в воду, так что не остается никакого следа этой упругой силы, поэтому я пришел к мысли, что можно построить машину, в которой при помощи не очень сильного жара и с небольшими усилиями можно произвести эту совершенную пустоту, какой не удалось добиться при помощи пороха.

В закрытую с одного конца трубу AA наливается небольшое количество воды слоем в 3–4 линии. Когда поршень вставлен, то он опускается донизу, пока через отверстие L не выступит вода; тогда это отверстие закрывается стержнем М, затем надевается крышка II и под трубой АА помещается небольшой огонь, от которого труба АА быстро нагревается, так как она сделана из тонкого металла, и находящаяся в нем вода, превратившись в пар, оказывает столь сильное давление, что преодолевает давление атмосферы и поднимает поршень ВВ, пока углубление Н не покажется над II и в него с легким стуком не вдвинется пружиной О стержень Е. Тогда огонь отнимается, и скоро пар в тонкостенной трубе снова превращается в воду, а все пространство в трубе остается совершенно лишенным воздуха. Если затем стержень Е вывести из углубления II, дать стержню DD опуститься, то поршень ВВ вдавливается вниз силой всего веса атмосферы и производит желаемое движение, сила которого пропорциональна диаметру трубы. Не может быть никаких сомнений, что весь вес атмосферы оказывает свое действие в таких трубах, так как я путем опыта установил, что поршень, поднятый до верха трубы силой жара, вскоре снова опустится до дна, и так несколько раз, так что не может быть никаких подозрений о наличии давления воздуха и снизу.

Цилиндр Папэна.

Моя труба имела диаметр не больше 2? дюймов и все же поднимала 60 фунтов, а сама труба не весила и 5 унций. Я поэтому вполне уверен, что при весе трубы всего лишь 40 фунтов, если бы только можно было сделать такие трубы, при каждом ходе поршня она будет в состоянии поднимать по 2000 фунтов на высоту 2 футов. Кроме того, я убедился, что достаточно одной минуты времени, чтобы на умеренном огне поднять поршень до верхнего края.

Отсюда ясно, какие большие движущие силы могут быть получены при помощи такого чрезвычайно простого прибора и притом с очень небольшими расходами. Топку можно сделать из тонкого железа так, чтобы ее легко можно было передвигать от одной трубы к другой, и один и тот же огонь мог бы непрерывно самым действительным образом подготовлять пустоту по очереди в каждой трубе.

Каким образом эта сила может быть применена к подъему воды или руды из шахт, или для стрельбы чугунными ядрами на большое расстояние, или для продвижения судов против ветра и для множества других подобных целей — об этом было бы слишком долго здесь распространяться. Сообразно с каждым данным случаем нужно выбрать устройство машины, наиболее подходящее для данной цели. Здесь я только отмечу, какие преимущества имеет применение этой силы для движения судов по морю вместо силы обыкновенных гребцов.

Во-первых, вес гребцов нагружает корабль и замедляет его ход; во-вторых, они требуют много места и этим представляют большое неудобство для корабля; в-третьих, не всегда возможно найти нужное количество людей; в-четвертых, гребцов нужно все время снабжать пищей, работают ли они на море или отдыхают в гавани, а это очень увеличивает расходы.

Мои же трубы, имея, как уже было замечено, очень небольшой вес, не перегружали бы корабля, они заняли бы мало места, их можно было бы изготовить в достаточном количестве, если только построить и оборудовать специальную мануфактуру для этого. Наконец, топливо тратилось бы только во время их действия, а в гавани они не требовали бы никаких расходов».

Вместо весел Папэн предлагал применить колеса с лопастями, какие он видел в Лондоне на судне, приводимом в движение лошадьми. Это судно обогнало королевскую яхту с шестнадцатью гребцами.

«Такие весла, расположенные кругом на оси, можно было бы легко вращать при помощи моих труб, снабдив стержни поршня зубцами, которые входили бы в зубчатые колеса, укрепленные на оси гребных колес. Нужно было бы только поставить около одной оси три или четыре трубы, и тогда движение ее можно было бы сделать непрерывным, по очереди поднимая эти поршни)».

Для беспрепятственного обратного движения (подъема поршней) Папэн предлагал снабдить шестерни на осях холостым ходом при обратном вращении. «Главная трудность заключается в том, чтобы устроить такой завод, где легко можно было бы сделать эти большие трубы, — заканчивал Папэн свое сообщение, — но сильным побуждением к этому является та огромная выгода, с которой могут быть применены эти большие трубы для различных очень важных целей».

Устройство и действие машины Бойль понял сразу, но он не обратил большого внимания на последнее замечание Папэна, на его мысль об универсальном применении его двигателя и на его ясное понимание важности значения производственной техники для осуществления его замыслов. Но фразы о дармоедах-гребцах Бойль перечитал еще раз. «Вот это может понравиться нашим директорам из Ост-Индской компании», — подумал он (он сам был одним из ее директоров).

Паровая машина была еще в зародыше, но уже сейчас предопределялась та общественная роль, которую она должна была играть и интересам какого общественного класса она должна была служить.

Идея применения силы атмосферного давления и давления пара в качестве двигательной силы носилась в воздухе.

Француз Папэн, работавший в Германии, в своих попытках не был одинок. Бойлю, например, стоило бы только протянуть руку, чтобы достать с полки странную по содержанию, вышедшую в 1663 году книгу своего соотечественника маркиза Уорчестера: «Сотня названий и набросков изобретений, мною испробованных и усовершенствованных», в которой автор ее среди массы совершенно фантастических проектов говорит, как об одном из своих изобретений, что «сосуд, наполненный водой, разреженной при помощи огня, поднимает вверх 40 таких же сосудов холодной воды».

Бойль, может быть, не знал о другом англичанине, Сэмюеле Морланде, работавшем во Франции при дворе Людовика XIV на постройке водопроводов, и в своей записке «О подъеме воды при помощи различных машин», поданной королю в 1683 году, высказавшем мысль, что «пар, управляемый законами науки, будет нести свою работу, подобно хорошим лошадям, к великой пользе людей, особенно в деле подъема воды».

Морланд не дал описания своей паровой водоподъемной машины, но составил таблицы мощности ее, довольно верно подсчитавши при этом объем пара, получаемого из данного объема воды.

О применении пара, таким образом, думали и в Германии, и в Англии, и во Франции.

«Паровая машина была первым, действительно, интернациональным открытием» (Энгельс «Диалектика природы»).

Из шестерых детей Томаса Уатта в живых осталось только двое: Джон, родившийся в 1687 году, и Джемс, отец изобретателя, родившийся в 1699 году.

«Профессор» математики обучил старшего сына Джона своей специальности и, должно быть, неплохо: когда Джон, посидевши некоторое время клерком в Картсдайкском городском совете, — дело, вероятно, не обошлось без отцовской протекции — переселился в Глазгоу и занялся там геодезией, составлением планов и карт, то приобрел там большую практику.

Джемс Уатт — изобретатель — не помнил своего дяди Джона, умершего, когда ему минуло всего только год. Но дядина работа и репутация пригодились ему в жизни. После Джона осталась, превосходно сделанная им карта реки и залива Клайда, работа очень важная для развивающегося глазгоуского судоходства, фарватер которого был труден для плавания, изобиловал мелями и перекатами. Карта была Изготовлена в 1734 году и пролежала неизданной 25 лет, пока о ней не вспомнил в одну из трудных минут племянник Джона, изобретатель. Сделав кое-какие исправления и добавления к ней, он издал ее в 1759 году, что принесло ему некоторый доход, правда, небольшой (карта была издана в количестве 4500 экз. и продавалась по 2 шиллинга 6 пенсов).

Если говорить о чертах сходства среди членов одной семьи, то по складу своего ума и интересов изобретатель паровой машины Джемс Уатт больше, пожалуй, напоминал не своего отца Джемса, а именно дядю, Джона Уатта, человека, может быть, менее практического, нежели его брат Джемс, но гораздо более образованного, хорошо знающего и любящего свое дело, требующее довольно значительной теоретической подготовки и большой тщательности в работе, человека, не лишенного и известной ученой жилки.

Джемс Уатт — отец изобретателя.

Брат Джона, Джемс Уатт, пошел по иной дороге. Отец и ему сумел передать кое-какие знания по математике и навигации, вернее, сведения об устройстве и применении навигационных инструментов. Юность свою Джемс проработал учеником у корабельного мастера в Краффордсдайке и не только выучился хорошо владеть топором, пилой и рубанком, но достиг и тонкости морского судостроения. Он брался и за столярную работу, знал немного и слесарное ремесло. Научился он также владеть циркулем и линейкой и умел составить чертеж. Одним словом, Джемс Уатт вышел мастером на все руки, а к тому же ловким, коммерческой складки человеком. Джемс Уатт назван в документах «строителем» (wright). «Строитель», как его понимали в XVII–XVIII веках, — это и мастер-ремесленник, владеющий техникой ручного труда, и конструктор. Это прообраз будущего инженера. У него нет очень строго очерченной специальности. Таким, собственно, и был Джемс. Когда соседнему помещику вздумалось перестроить дом в усадьбе, то он обратился к Джемсу Уатту; когда гринокцы решили выстроить новое здание для городского совета, то и это дело было поручено и с успехом выполнено Джемсом. Ему же поручили спроектировать и построить первый подъемный кран для погрузки и выгрузки судов, воздвигнутый на гринокском молу. И с этим делом справился Джемс. Если нужно было починить хорошую мебель, то несли ее также к Джемсу; к нему же несли на проверку и ремонт компасы и астролябии и всякий другой навигационный инструмент. Годам к тридцати Джемс Уатт перебрался в Гринок, начавший к этому времени расти и забивать своего соседа, и пустился в коммерцию и судостроение. Он купил там себе дом с большим участком, выходящим прямо на побережье, и устроил тут склад и мастерскую. Судостроение, конечно, было очень скромное, и не трехпалубные фрегаты, а всего только простые рыбачьи лодки или, в лучшем случае, какой-нибудь баркас покрупнее строил у себя Уатт. Главным делом был ремонт судов, а затем поставка всякой корабельной снасти: канатов, блоков, якорей, цепей, а также навигационного инструмента. Все, что нужно было для снаряжения корабля, можно было купить, заказать или отремонтировать у Уатта.

Дело было довольно прибыльным, и, если Джемс и не мог считать себя богачом, то все же известной зажиточности и обеспеченности он достиг; среди сограждан он пользовался уважением, заседал членом городского совета, был городским казначеем, а одно время даже занимал должность бэйлифа. Так, вероятно, и прожил бы в достатке Джемс Уатт всю свою жизнь, если, бы не пустился в рискованные заморские предприятия, если бы не стал на свой страх и риск, один или на паях с с другими, снаряжать в Америку корабли с товарами.

Джемса Уатта захватил тот расцвет заморской торговли города Глазгоу и всего района Клайд, который наблюдается в середине XVIII века. Торговля с Америкой, действительно, принесла богатство городу и очень оживила все побережье, но нередко для oтдельных предпринимателей дело кончалось разорением, особенно для тех мелких арматоров, каким был Джемс Уатт. Не совсем ясно, на чем потерпел Джемс крушение; может быть, он просто ошибся в выгодности предприятия — биографы говорят о довольно длительном плохом состоянии его дел — но несомненно, что тяжелым и непоправимым ударом для Джемса явилась гибель у берегов Америки корабля с ценным грузом, в который Джемс Уатт вложил большую часть своих денег. Но это произошло уже значительно позже, в пятидесятых годах.

Джемс Уатт женился в 1729 году и взял себе в жены дворянку. Мать изобретателя, Агнесса Мюирхэд, вела свою родословную с незапамятных времен. Она вышла из старинного шотландского рода. Мюирхэды были «вольными людьми» еще во времена первых шотландских королей, были воинственны и верны короне и за свои подвиги попали даже в шотландские баллады, записанные Вальтером Скоттом. Но в чертах широкого, спокойного, несколько полного лица Агнессы трудно было прочитать цветистую и подчас бурную историю ее рода и сказать, что в жилах ее течет кровь воинственных горцев.

Агнесса Уатт (урожденная Мюирхэд) — мать изобретателя.

Слащаво сентиментальные «воспоминания» об Агнессе Мюирхэд и характеристики ее биографами Уатта, именно как матери великого человека и в силу этого обязательно одаренной всякими добродетелями, вызывают невольные подозрения в том, что они вуалируют действительные черты ее духовного облика, но все же, когда друзья вспоминали об Агнессе, как о «хорошей, очень хорошей женщине, каких теперь не найти», и восхваляли ее домовитость, здравый ум и прекрасный характер, то в этих дружеских похвалах вероятно, имелась большая доля истины. Добродетелями жены и матери Агнесса, несомненно, обладала. Возилась с детьми, создавала домашний уют и простоватому домашнему обиходу гринокского «строителя» сумела придать несколько барский оттенок.

Агнесса могла внести в семью известную культурную струю. Мюирхэды в прошлом были не только хорошими рубаками, но дали Шотландии ученых богословов и государственных деятелей — дипломатов. Мюирхэды были связаны с глазгоуским университетом. Джорж Мюирхэд, брат Агнессы, был там профессором восточных, а потом классических языков Благодаря ему, как мы увидим дальше, юному Джемсу Уатту удалось проникнуть в университетские круги Глазгоу.

Таковы были предки и родители изобретателя.

О детстве и ранней юности Джемса Уатта сохранилось немного данных. Сам Джемс Уатт не оставил нам ни одной строки воспоминаний. Не разысканы и, наверное, не сохранились его школьные тетради и записи, нет его детских писем и писем близких ему людей, говорящих о нем.

Да и кто мог особенно заинтересоваться детством и юностью Джемса до тех пор, пока, много лет спустя, не стало все больше и больше выступать значение его великого изобретения, а вместе с этим не пришла и слава, и громкое имя. Тогда, чтобы заполнить пробелы, всплыли семейные предания и воспоминания друзей детства, где действительные факты переплелись с сентиментальным анекдотом, подхваченным и разработанным затем первыми биографами Уатта.

Гениального изобретателя стали изображать и гениальным, необыкновенным ребенком. Если верить этим рассказам, то уже шести лет мальчик занимался для развлечения решением геометрических задач, вызывая изумление посетителей уаттовского дома и вполне законную гордость родителей; четырнадцати лет он уже глубокомысленно задумывался над свойствами пара и его конденсацией, то закрывая, то открывая крышку кипящего чайника и держа над струей пара серебряную ложку, на которой осаждались капли воды. Вот прелюдия великого изобретения! — восклицает по этому поводу один из биографов.

А как богата фантазия Джеми, как он хорошо умеет рассказывать и сочинять! Когда его привезли как-то в Глазгоу погостить к родным, то он целыми вечерами занимал всех рассказами собственного сочинения, то страшными, то забавными, и так всех разволновал, что потом тетка целые ночи напролет страдала бессонницей.

Таким представлялся мальчик Джеми в воспоминаниях его двоюродной сестры и подруги детства Марион Кэмбэл, урожденной Мюирхэд. Эти воспоминания — единственный письменный источник; об этом периоде его жизни Марион многое могла порассказать, беда только в том, что она диктовала свои воспоминания полстолетие спустя после описываемых событий, в 1793 году, когда слава засияла над ее знаменитым кузеном, а память на восьмом десятке жизни немного стала изменять Марион. Но биографы Уатта слепо пошли по следам Марион Кэмбэл, и глубокомысленные размышления над кипящим чайником вошли в железный инвентарь фактов его жизнеописания, и факты стали освещаться отраженным светом последующих событий.

Уатты до рождения Джеми уже потеряли троих детей. По одной их семье видно, как ужасающа была, даже в сравнительно обеспеченных слоях, детская смертность: у Уаттов в течение трех поколений две трети детей умерло в младенческом возрасте.

Джеми оказался ребенком слабым и болезненным. Сильнейшие мигрени начались с самого раннего детства и мучили его всю жизнь. Вполне естественно, что родители очень бережно относились к нему, няньчились и баловали его. Мать долго держала его при себе; она сама выучила его читать, а письму и четырем действиям арифметики обучил отец. Хилый Джеми не любил подвижных шумных игр, да, вероятно, и сверстники неохотно принимали слабого партнера. В раннем детстве Джеми любил рисовать — этому его тоже обучила мать.

Если порядки в гринокской начальной школе были такими же, как установленные школьным регламентом для шотландских школ еще в середине XVII века, то у чадолюбивой Агнессы имелись все основания возможно дольше не отдавать своего Джеми в школу, дабы не переутомить его. Зимой, с октября по февраль, дети должны были быть — в школе с восхода до заката солнца, а в остальное время года — с семи часов утра до шести часов вечера, а кто изучал латынь, тот должен был приходить раньше. Было два перерыва по часу на завтрак и обед, да еще самым маленьким ученикам зимой давался отдых три раза в неделю по часу, а в остальное время года по два часа. Одним словом, дети оставались в школе целый день.

Исследователи истории народного образования в Шотландии отмечают и распространенность школ в стране, и высокий уровень народного образования. Вдохновители и основатели шотландского пуританства очень хорошо понимали, каким мощным орудием воздействия на массы является школа.

Тот широкий план народного образования, который нарисовал основатель шотландского пуританства Нокс, план повсеместного открытия и содержания школ за счет конфискованных у католической церкви земель, не был целиком приведен в исполнение. Однако, предписание Нокса, что «ни один родитель, какого бы состояния или сословия он ни был, не распоряжался бы своими детьми по собственной своей воле, особенно в их юные годы, но все должны быть принуждаемы к воспитанию своих детей в учении и добродетели», было в значительной мере проведено в жизнь. Приходскую школу можно было найти в самых глухих уголках Шотландии, а там, где ее не было, существовала какая-нибудь частная школа, а где и этого не было, там родители совместно нанимали учителя. Школьные учителя были люди с университетским образованием. Правда, в середине XVIII века указывали, что народное образование падает, потому что падает уровень учителей, ибо трудно найти образованного человека на нищенское жалованье в 16 фунтов стерлингов в год: сумма эта была гораздо ниже среднего заработка поденщика-. Но все же и тогда большинство учителей могло еще научить и латинскому языку, и греческому, и арифметике, и теоретической и прикладной математике, а кое-кто знал и новые языки и обладал сведениями по физике и химии.

Между высшей и низшей школой не было непреодолимой грани, и из приходской школы тринадцати-четырнадцатилетние мальчики часто шли прямо в университет. Правда, это несколько снижало уровень первого университетского курса, но все же профессора, вроде Адама Смита, преподавали свой предмет вполне научно.

Наряду с приходскими школами были и частные. Церковь косилась на них, но они пользовались популярностью среди населения и едва ли уровень их был ниже приходских: обучали грамоте, математике, немного естествознанию и географии. В такую частную школу, «коммерческую школу» некоего мистера Мак-Адама, и отдали Джеми Уатта.

Школу Джеми посещал очень неаккуратно — часто хворал, но необходимый и обязательный «куррикулум» все же прошел. Его отдали потом в «грамматическую» школу. Грамматическая школа считалась средней школой и выше приходской. Но, пожалуй, программа ее была более односторонней. В центре учения стояла «грамматика», т. е. изучение классических языков: латинского, а потом греческого. Латынь изучали в течение пяти лет, читали прозаиков и поэтов и даже писали стихи на латинском языке. Но помимо латыни в программу были введены и такие предметы, как математика, география, история.

Учеба далась нелегко Джемсу. Память плохо брала твердыни грамматики классических языков, и мистер Арроль — старший учитель и руководитель школы — никак не мог внушить Джеми любовь к ним. Но на латынь все же напирали так сильно, что она на всю жизнь крепко застревала в мозгу даже у человека, так не любившего ее, как Уатт. И у него впоследствии нет-нет да и мелькнет в переписке латинское выражение.

Гораздо лучше пошло дело у Джеми, когда он перешел в старшие классы, где в числе предметов преподавали математику. Мистер Марр, «математик» в Гриноке, не мог нахвалиться Джемсом, который оказался по математике лучшим учеником в классе.

С педагогами у Джеми недоразумений не возникало, и на какие-нибудь притеснения с их стороны или экзекуции он пожаловаться не мог, но зато от товарищей ему пришлось натерпеться много горя.

Тихоню, избалованного маменькиного сынка, вялого и слабосильного Джеми, к тому же не очень сообразительного, застенчивого и потому часто не бойко отвечающего на уроках, дразнил и задевал всякий, кому только было не лень. Престиж его среди товарищей несколько поднялся только в старших классах благодаря той же математике.

В общем, школа кое-что дала Уатту, но гораздо больше приобрел он вне ее стен.

Он много читал. Пуританское богословие и пуританский роман, вроде «Странствований паломника» Буниана, занимали видное место на книжной полке отца Джеми, и тут же можно было найти и книги по естественным наукам. Они-то вместе с шотландскими балладами и привлекли Джеми. К пятнадцати годам он успел уже дважды внимательно прочитать увесистые тома «Элементов естественной философии» Гравезанда, по тому времени один из лучших общих трактатов по физике.

Дома были приобретены и первые технические навыки, так как тут же рядом на дворе находилась мастерская, заваленная всякой корабельной снастью, подвергавшейся ремонту, всякими навигационными приборами и инструментами.

В раннем детстве Джеми подарили несколько столярных инструментов, а затем в мастерской для него был поставлен маленький верстак и тиски. Уатт уже в старости вспоминал, с каким удовольствием и пользой для себя работал он тогда в мастерской. Вряд ли кто-нибудь систематически учил его мастерству. Сначала он делал только маленькие модели и игрушки для себя, но потом, повидимому, так усовершенствовался в слесарном ремесле, что ему разрешалось иногда приложить свою руку и к починке настоящего прибора. К ручному труду, слесарному и столярному делу, у него были несомненные способности. «У Джеми золотые руки», говорили про него; он работал тщательно и терпеливо. Тонкая и точная работа была его призванием, по крайней мере так считал он сам, так думал и отец, когда пришло время выбирать профессию для юноши. Тем более этот вопрос назрел; Джеми было уже семнадцать лет, и ни к чему специально он еще не начал подготавливаться.

Если его пустить по отцовской дороге… Но не очень то, повидимому, рассчитывал Уатт-отец на коммерческие способности сына: слишком уж он был вял и нерешителен, да и собственные дела старого Уатта к тому времени сильно пошатнулись; казалось рискованным поручить Джеми торговлю корабельной снастью и колониальными товарами. К тому же и у него самого душа к этому делу совершенно не лежала. Джемс хочет быть мастером точной механики, он хочет научиться делать математические инструменты. Выбор с практической точки зрения был вовсе не плох: хороших мастеров этого дела не было во всей округе.