Суммирующая машина
Свою машину Паскаль начал проектировать в 17 лет. Родитель гениального ученого работал сборщиком налогов и долгое время просиживал за утомительными расчетами. Желая помочь родителю, Блез решил автоматизировать вычислительные процессы отца. Французский изобретатель разработал схему автоматического переноса единицы при переходе числа в высший разряд. Это позволило складывать многозначные цифры без вмешательства человека в счетный процесс, что практически исключило риск ошибок и неточностей.
Визуально первая суммирующая машина Паскаля напоминала обыкновенный металлический ящик, в котором располагались связанные друг с другом шестеренки. Пользователь через поворот наборных колес устанавливал необходимые ему значения. На каждое из них наносились цифры от 0 до 9. При совершении полного оборота шестерня сдвигала соседнюю (соответствующую более высокому разряду) на одну единицу. Самая первая модель обладала всего пятью зубчатыми колесами. Впоследствии счетная машина Блеза Паскаля претерпела некоторые изменения, касающиеся увеличения количества шестерен. Их появилось 6, затем это число возросло до 8. Такое нововведение позволило проводить исчисления вплоть до 9 999 999. Ответ же появлялся в верхней части устройства. Колеса в счетной машине Паскаля могли вращаться только в одну-единственную сторону. В результате чего пользователь был способен провести исключительно операции сложения. При некоторой сноровке устройства адаптировали и под умножение, но выполнить расчеты в этом случае было заметно сложнее. Возникала необходимость несколько раз подряд складывать одни и те же числа, что было крайне неудобно. Невозможность осуществить вращение колеса в обратную сторону не позволяла проводить вычисления с отрицательными числами.
С момента создания прототипа ученый сделал около 50 устройств. Механическая машина Паскаля вызвала небывалый интерес во Франции. К сожалению, широкого распространения изделие так и не смогло завоевать, даже несмотря на резонанс у широкой общественности и в научных кругах.
Главная проблема изделий заключалась в дороговизне изготовления прибора. Одну из первых автоматических счетных машин Блез Паскаль подарил канцлеру Сегье. Именно этот государственный деятель оказал поддержку начинающему ученому на первых этапах создания автоматического устройства. Одна из машин даже попала к русскому императору Петру I, который подарил ее китайскому монарху. Сейчас достоверно можно отследить судьбу всего 6 устройств. Четыре модели находятся на постоянном хранении в Парижском музее искусств и ремесел, еще две в музее в Клермоне. Оставшиеся вычислительные устройства нашли свое пристанище в частных коллекциях. О том, кто сейчас ими владеет достоверно не известно.
Хоть изобретение машины всецело принадлежало самому ученому, патентное право в то время во Франции было не развито.
Первый коммерческий успех механических вычислительных машин датирован 1820 годом. Калькулятор создал французский изобретатель Шарль Ксавье Томас де Кольмар (1785–1870). Принцип действия во многом напоминает машину Паскаля, но само устройство отличается меньшими размерами, оно немного проще в изготовлении и дешевле. Именно это и предопределило успех у коммерсантов.
Суперфосфат
Суперфосфат применяют на всех почвах в качестве основного предпосевного, припосевного (лучше гранулированный суперфосфат) удобрения и в подкормки. Особенно эффективен на щелочных и нейтральных почвах.
Получают суперфосфат из добываемых в природе фосфоритов, которые образуются путем превращения в минералы костной ткани умерших животных нашей планеты. Менее распространенный исходный материал, благодаря которому получается суперфосфат – это отходы при плавлении металла (томасшлаки).
Придумал суперфосфат сэр Джон Беннет Лоус (1814–1900), который был английским предпринимателем и сельскохозяйственным ученым. Он основал экспериментальную ферму в своем доме в Поместье Rothamsted, которое в конечном счете стало Экспериментальной станцией Rothamsted, где он развил суперфосфат, который отметит начало химической промышленности удобрения.
В 1842 году Джон Беннет Лоус запатентовал удобрение и таким образом начал промышленность искусственного удобрения.
Счетчик Гейгера
В период зарождения атомной энергетики и создания ядерного оружия нужны были простые приборы для регистрации и измерения интенсивности процессов распада радиоактивных материалов.
Немецкий физик Ханс Вильгельм Гейгер (1882–1945), успешно окончив Эрлангенский университет со степенью доктора наук в 1906 году, был направлен работать в Манчестерский университет. Там находилась одна из самых престижных и развитых кафедр физики в Европе тех лет. Там он стал ближайшим помощником и коллегой выдающегося физика Э. Резерфорда.
В 1908 году Ханс Гейгер определил заряд электрона и вместе с Резерфордом изобрел прибор для счета отдельных заряженных частиц – счетчик Гейгера, регистрирующий интенсивность радиоактивного излучения. Счетчик заряженных частиц представлял собой ионизированную камеру. Камера являлась электро-конденсатором, который наполняли газом под высоким давлением. Еще Пьер Кюри применял это устройство на практике, изучая электричество в газах. Идея Гейгера – обнаруживать излучения ионов – была связана с их влиянием на уровень ионизации летучих газов.
Устройство было нужно для дальнейшего исследования радиации. Физика, будучи наукой экспериментов, не могла бы существовать без измерительных конструкций. Были открыты только несколько излучений: у , р , а . Задача Гейгера состояла в том, чтобы измерить чувствительными приборами все виды излучения. Счетчик Гейгера – простой и дешевый радиоактивный датчик. Это не точный инструмент, который фиксирует отдельные частицы. Техника измеряет общую насыщенность ионизирующего излучения. В 1928 году, совместно с Вальтером Мюллером, счетчик был усовершенствован. Поэтому изобретение часто называют счетчиком Гейгера-Мюллера. Устройство применяют на объектах атомной промышленности; в научных институтах; в медицине; в быту. После аварии на Чернобыльской АЭС дозиметры покупают и рядовые граждане. Во всех приборах установлен счетчик Гейгера. Такие дозиметры оснащают одной или двумя трубками.
Танк
Технические предпосылки для создания танка появились еще в конце XIX столетия – к тому времени были изобретены гусеничный движитель, двигатель внутреннего сгорания, броня, скорострельные пушки и пулеметы. Первый гусеничный трактор на паровом ходу создал еще в 1888 году американец Бэтером. Но одних предпосылок было мало – недоставало насущной потребности. Только начавшаяся в 1914 году Первая мировая война жестко определила эту необходимость.
Когда противники бросили в наступление миллионные армии, они никак не предполагали, что пулеметы и пушки буквально сметут идущие в атаку полки и дивизии. Громадные потери заставили солдат, в конце концов, скрыться в окопах и блиндажах. На Западе фронт застыл и превратился в сплошную линию укреплений, протянувшуюся от Ла-Манша до границы со Швейцарией.
Мысль создать боевую гусеничную машину, способную передвигаться по пересеченной местности через окопы, рвы и проволочные заграждения, впервые высказал в 1914 году английский полковник Суинтон.
Боевая машина должна была быть небольшой, иметь гусеничный ход, пуленепробиваемую броню, преодолевать воронки до 4 м и проволочные заграждения, развивать скорость не менее 4 км/ч, иметь пушку и два пулемета.
Основным назначением танка было разрушение проволочных заграждений и подавление пулеметов противника. Вскоре фирма «Уильям Фостер и Ко» за сорок дней создала на базе гусеничного трактора «Холт» боевую машину, получившую название «Маленький Вилли». Его главными конструкторами были инженер Триттон (1875–1946) и лейтенант Уильсон (1874–1957).
«Маленький Вилли» был испытан в 1915 году и показал неплохие ходовые качества. Этот танк с трудом брал вертикальные насыпи и крутые возвышения. Вильсон и Триттон значительно повысили проходимость машины, что одновременно породило ряд других затруднений, связанных, в частности, с размещением пушек и пулеметов. Вооружение пришлось распределить по бортам, а чтобы пулеметы могли стрелять по курсу в сторону и назад, их установили в боковых выступах.
В феврале 1916 года новый танк, названный «Большой Вилли», с успехом прошел ходовые испытания. Он мог преодолевать широкие окопы, двигаться по вспаханному полю, перебираться через стенки и насыпи высотой до 1,8 м. Окопы до 3,6 м не представляли для него серьезного препятствия. Броней была закрыта и ходовая часть, которая состояла из малых неподрессоренных опорных катков (тряска в машине была ужасной). Внутри «сухопутный крейсер» напоминал машинное отделение небольшого корабля, по которому можно было ходить, даже не пригибаясь. Для водителя и командира в передней части имелась отдельная рубка.
На ходу в танке скапливались выхлопные газы и пары бензина. Вентиляция не предусматривалась. Между тем жар от работающего двигателя вскоре делался невыносимым – температура достигала 50 градусов. Кроме того, при каждом выстреле пушки танк наполнялся едкими пороховыми газами. Экипаж не мог подолгу оставаться на боевых местах, угорал и страдал от перегрева. Даже в бою танкисты иной раз выскакивали наружу, чтобы вдохнуть свежего воздуха, не обращая при этом внимания на свист пуль и осколков. Существенным недостатком «Большого Вилли» оказались узкие гусеницы, которые вязли в мягкой почве. При этом тяжелый танк садился на грунт, пни и камни. Радиосвязи не было. Для дальней связи держали почтовых голубей, для ближней – специальные сигнальные флажки. Не было и внутреннего переговорного устройства. Впервые танки были применены в бою 15 сентября 1916 года у деревни Флер-Курслет в ходе грандиозного сражения на Сомме. Наступление англичан, начатое в июле, дало ничтожные результаты и весьма ощутимые потери. Тогда-то главнокомандующий генерал Хейг решил бросить в бой танки. Всего их было 49, но на исходные позиции вышло только 32, остальные из-за поломок остались в тылу. В атаке участвовали всего 18, но за несколько часов они продвинулись вместе с пехотой в глубь немецких позиций на 5 км на фронте такой же ширины. Главнокомандующий был доволен.