Таким образом, высокая температура позволяет создать стратегический запас продовольствия на долгие годы. А что может холод?
С понижением температуры жизнедеятельность и размножение микроорганизмов замедляются — как и химические реакции, приводящие к прогорканию масла и подгниванию фруктов. Консервирующий эффект холода известен людям с давних времен. Китайцы уже 3000 лет назад запасали зимой лед, чтобы в течение всего года сохранять провизию в подземных ледниках, а в 1800-х гг. Норвегия была главным экспортером льда в Западную Европу.
Но искусственное создание холода — это выдающееся достижение современной технической цивилизации и гораздо более сложная задача, чем получение жара. Холодильный аппарат удобен для хранения скоропортящейся пищи и глубокой заморозки продуктов на долгое время, но также годится для хранения запасов крови в больницах и транспортировки вакцин, для кондиционирования воздуха в помещениях и для получения жидкого воздуха, из которого дистиллируется кислород. Мы довольно подробно рассмотрим устройство холодильника, потому что оно иллюстрирует интересный момент, касающийся внедрения технических новшеств, и показывающий, что цивилизация после апокалипсиса может пойти совсем другими путями, чем шла нынешняя.
Работа холодильной техники построена на том, что жидкости при испарении забирают необходимое для этой трансформации тепло из окружающей среды. Именно поэтому наш организм, когда ему нужно охладиться, выделяет пот, и примитивным прототипом холодильника может послужить запотевший глиняный горшок. Распространенный в Африке сосуд-холодильник состоит из неглазированной глиняной бадьи и накрывающегося крышкой глиняного сосуда чуть меньшего диаметра. Его ставят внутрь, а зазор между стенками двух посудин заполняют сырым песком. Влага, испаряясь из песка, отнимает тепло от внутреннего сосуда, так что в таком холодильнике фрукты и овощи, доставленные на рынок, не портятся неделю и дольше.
Все механические холодильники работают на том же принципе — управляемом испарении и реконденсации охлаждающего агента. Испарение (кипение) требует тепловой энергии; конденсация ее, напротив, высвобождает. Если испарение будет происходить в трубках внутри закрытого ящика, оно заберет из этого замкнутого пространства тепло, охладив положенные туда продукты, и отдаст его в окружающий воздух через черную решетку радиатора на задней стенке аппарата.
Практически все современные холодильники ускоряют этап конденсации — возвращение охладителя в жидкое состояние, чтобы его снова можно было испарить и отвести тепло из холодильной камеры, — при помощи электрического компрессора. Но есть и альтернативные методы, простейший из которых известен как абсорбционная холодильная установка (к изобретению одного из вариантов этой конструкции приложил руку сам Альберт Эйнштейн).
В этой системе охладитель, например нашатырный спирт, конденсируется без компрессии: ему просто дают раствориться (абсорбироваться) в воде. Чтобы возобновить цикл, водно-нашатырную смесь нагревают, дистиллируя нашатырь, у которого точка кипения гораздо ниже, чем у воды. Подойдет газовая горелка, электрический термоэлемент или просто солнечное тепло. Таким образом, абсорбционный холодильник использует для охлаждения тепло. Притом ему не нужен электромотор для компрессора, а значит, нет движущихся частей, снижается риск поломки и не нужно почти никакого обслуживания. А еще он работает бесшумно.
Если история — это просто «одна чертовщина за другой», то история техники — это изобретение чертовщины за чертовщиной: последовательность технических устройств, в которой каждое побивает своего предшественника. Но так ли это? Действительность редко бывает столь проста, и не надо забывать, что историю техники пишут победители: успешные новации создают иллюзию прямого и размеренного прогресса, а неудачные идеи забываются и растворяются во тьме. Но успех изобретения не всегда объясняется его функциональным превосходством над аналогами.
В истории техники компрессорная и абсорбционная системы появились практически одновременно, но компрессорный вариант оказался коммерчески успешным и сегодня лидирует. В значительной степени он обязан этим первым электрическим компаниям, которым очень хотелось обеспечить своему продукту растущий спрос. Так что нынешнее отсутствие абсорбционных холодильников (кроме газовых, которыми оснащаются жилые трейлеры, где решающее значение имеет способность оборудования работать без электричества) объясняется не тем, что их принцип менее удачен, а социальными и экономическими факторами. Распространение получают те продукты, которые сулят промышленникам бóльшую прибыль, а это в значительной степени зависит от существующей хозяйственной структуры. Короче, холодильник на вашей кухне гудит — то есть использует электрический компрессор, а не бесшумную абсорбционную установку — не потому, что эта конструкция лучше, а вследствие особенностей социально-экономической ситуации начала 1900-х гг., когда решалось, какая модель закрепится на рынке. Возрождающееся постапокалиптическое человечество вполне может двинуться другим путем.
Одежда
Мы видели, что керамическая посуда, применяемая для термической обработки пищи и для заквашивания, помогает работе человеческой пищеварительной системы как своего рода «внешний желудок», а мельничные жернова служат как бы продолжением наших коренных зубов. Одежда — еще один пример применения технологий для усиления биологических способностей нашего организма, она помогает сохранять тепло тела и тем самым дает нам возможность жить вдали от восточноафриканской саванны.
Еще 70 лет назад — в истории цивилизации это один миг — люди одевались только в натуральные материалы растительного и животного происхождения. Первая синтетическая ткань, нейлон, появилась лишь в годы Второй мировой войны, и для ее производства необходимы столь сложные химические процессы, что возрождающее после апокалипсиса сообщество довольно долго не сможет ими овладеть. Таким образом, существует глубинная связь между традиционной диетой человека и его носильными вещами: сельскохозяйственные животные и растения служат не только надежной пищевой базой, но и источником волокон, из которых прядутся нити и ткутся ткани, и шкур, превращаемых в кожаную одежду и обувь. Технологии прядения и ткачества лежат в основе многих важнейших функций цивилизации: это и веревки для увязывания, и стропы подъемных кранов, и канифас для корабельных парусов и мельничных крыльев.
Износив одежды, доставшиеся от прошлой цивилизации, возрождающееся человечество столкнется с необходимостью вновь добывать волокна в природе. Растительные источники — это, например, крепкие стебли конопли, джута и льна, листья сизаля, юкки и агавы и пух, в который обернуты семена хлопка или капка. Животные волокна дает шерсть практически любого шерстистого млекопитающего, хотя чаще всего используются овцы или альпака; в царстве насекомых главным источником волокна служит кокон бабочки Bombyx mori, тутового шелкопряда. В этом смысле и фетровая шляпа, и тонкое шелковое платье сделаны из белков, не так уж сильно отличающихся от бифштекса, а вот льняной пиджак или хлопчатобумажная рубашка — из того же материала, что и газета: из волокон целлюлозы, то есть связанных вместе молекул сахаров.
Что же нужно сделать, чтобы превратить комья натурального волокна, нащипанные с хлопчатника или состриженные с овцы, в одежду, без которой вам не выжить? Начнем с простейших, начальных технологий, а потом посмотрим, как их преобразила механизация, начавшаяся в конце XVIII столетия в ходе английской промышленной революции и изменившая мир. Говорить будем в основном о шерсти, которая в случае глобальной катастрофы останется доступной на гораздо более обширной территории, чем волокна хлопка и шелка.
После очистки от сора и растительных фрагментов срезанную шерсть промывают в мыльной воде, чтобы вымыть из волокон основную часть жира. Затем шерсть необходимо вычесать: ее несколько раз пропускают между двумя валиками с шипами, чтобы растеребить плотную массу и вытянуть ее в мягкий воздушный пласт распрямленных и уложенных в одном направлении волокон. Из этого полуфабриката, так называемой «ровницы», уже можно прясть.
Смысл прядения — превратить пух коротких волокон в длинную и прочную нить. Это можно сделать голыми руками: осторожно вытянув из ровницы клок спутанных волокон, сучите его в щепоти, превращая в нить. Но хотя эту операцию можно выполнять и так, без специальных инструментов она отнимет невероятное время, и, конечно, вам захочется как-то рационализировать и облегчить работу. Колесная прялка умеет выполнять обе важные функции: сучить ровницу в тонкую нить и сматывать нить в плотный клубок.
Большое колесо вращают рукой или ногой, посредством педали; ремнем или веревкой оно соединено с веретеном, которое вращается быстрее. Главный узел конструкции, рогульку на веретене, придумал около 1500 г. Леонардо да Винчи, и это одно из немногих его изобретений, которые были при его жизни воплощены в действующей модели. U-образная рогулька вращается немного быстрее веретена, и нить пробегает через несколько крючков вдоль одной лапки, соскальзывает с ее конца и наматывается на веретено. Это простое, но остроумное устройство одновременно прядет нить и сматывает ее в удобный для дальнейшего применения клубок. Но все же напрясть на колесной прялке достаточно пряжи — столь долгая работа, что исторически ею занимались только девочки-подростки или старые девы — пряхи.
Чтобы нить получилась крепче, можно свить ее из двух, при этом важно скручивать нити в направлении противоположном тому, в каком они прялись: тогда они естественно сплетутся вместе и потом не разовьются. Повторяя эту операцию, можно сплести веревку в руку толщиной, которая выдержит не одну тонну веса, и все это из шерстинок, поодиночке легко рвущихся и в длину не превышающих нескольких дюймов.
Но главное назначение пряжи — это все-таки изготовление ткани. Рассмотрите вблизи, как соткан материал одежды, которая сейчас на вас надета. Сорочки обычно шьют из тонкой ткани, поэтому лучше структура материала видна на шерстяном джемпере, футболке или грубых брюках типа джинсов. Множество разных типов плетения можно обнаружить в шторах и одеялах, простынях, покрывалах, пледах и коврах.