Великая Китайская стена в ее нынешнем виде была построена для того, чтобы не пустить в страну захватчиков из Монголии, которые неоднократно угрожали Китаю и прочим государствам Азии
Видимая из космоса
Один из крупнейших мифов космической эры гласит, что Великую стену можно увидеть из космоса. Эта идея появилась еще в 1754 г., когда один английский ученый заявил, что ее можно даже увидеть с Луны! Но космические путешественники не смогли увидеть стену невооруженным глазом. В 2003 г. первый китайский космонавт Ян Ливэй отправился в космос и подтвердил своему народу, что он не смог увидеть оттуда это сооружение.
Оборона Севера
В 221 г. до н. э. Шихуанди, первый император династии Цинь, завершил объединение Китая. Он приказал снести укрепления между воевавшими провинциями. В то же время он начал работу по объединению существовавших отдельных стен на севере, чтобы сформировать «стену длиной 10 000 ли» (ли — около 488 м). На строительстве работали сотни тысяч солдат в течение десяти лет.
Восточный конец Великой стены заканчивается у моря фортом, который называют Головой старого дракона
Вал Адриана
Вал Адриана — один из величайших инженерных проектов Древнего Рима — был построен для защиты окраин, в то время располагавшихся на территории Северной Англии. Работы над 118-километровой стеной начались в 122 г. по приказу императора Адриана и длились шесть лет. На равных промежутках были возведены укрепления высотой 6 м. В дополнение к стене был выкопан оборонительный ров. Бо́льшая часть стены стоит до сих пор, что свидетельствует о мощи римской инженерной мысли.
Укрепление
После смерти Шихуанди стена была заброшена, но во II в. до н. э. ее снова начали укреплять, чтобы обороняться от народов, живших к северу от Китая. С этого времени Великая стена стала играть важную роль в развитии и упрочении торгового Великого шелкового пути. В 121 г. до н. э. начались работы по созданию стены Хэси, строительство продолжалось 20 лет. В XIV–XVI вв. императоры династии Мин занимались укреплением Великой стены, чтобы противостоять возможному нашествию монголов. Бо́льшая часть стены, сохранившаяся до наших дней, была построена в конце XV в. Стена была разделена на южный и северный участки, которые также называют внутренним и наружным.
Проходы и крепости
Высота стены — от 7 до 8 м, ее ширина варьировалась от 5,8 м наверху до 6,5 м у основания. Низкий парапет вдоль замощенной верхней площадки предотвращал случайное падение вниз. Через равные расстояния имелись ворота. Сторожевые башни над ними служили командными пунктами и имели высоту около 10 м и ширину около 4 м. Ворота закрывались гигантскими двойными деревянными дверями. От атаки их защищали дополнительные средства обороны — парапеты и рвы.
В разных регионах страны стена строилась по-разному, учитывая природные особенности местности. Этот участок стены расположен недалеко от Пекина, китайской столицы, и построен из кирпича. Для других участков использовали камень и скальную породу, а западная часть стены, которая проходит по пустыне, сделана из утрамбованной земли, забитой между деревянными досками
Подводная лодка
Подводная лодка играет важнейшую роль в войне на море со времен Первой мировой войны, но первые успешные подводные экспедиции произошли на 300 лет раньше.
В 1578 г. британский математик Уильям Боурн выдвинул идею лодки, которая может опуститься под воду и плыть там. Она была бы сделана из водостойкой кожи, натянутой на деревянную раму, и погружалась бы в воду с помощью храповиков, которые втягивали бы ее бока, уменьшая объем. Боурн так никогда и не построил подводную лодку, поэтому ее создателем считается голландский изобретатель Корнелиус ван Дреббель. Подводная лодка Дреббеля была похожа на то, что предложил Боурн: ее наружный корпус был сделан из смазанной маслом кожи, натянутой на деревянную раму. Весла выступали наружу через плотно пригнанные кожаные мешки, обеспечивая передвижение лодки под водой. В 1620 г. Дреббель успешно провел свою подлодку по Темзе в Лондоне на глубине 4–5 м.
Копия подводной лодки Дреббеля. Есть сведения, что Дреббель получал воздух для дыхания за счет химических реакций. По другой версии, воздух подавался по трубкам, выступающим над поверхностью воды
Водолазный колокол
Еще Аристотель писал о водолазных колоколах для прогулок под водой. Считается, что его ученик Александр Македонский прошел с таким колоколом по дну (на рисунке). Внутри колокола остается воздух, что позволяет человеку дышать под водой. В 1689 г. Дени Папен прикрепил к колоколу воздуходувные мехи, которые пополняли запас воздуха в колоколе. Через год Эдмунд Галлей выяснил, как создавать давление воздуха, позволяющее погружаться в колоколе на большую глубину.
Подводное оружие
Впервые подводная лодка приняла участие в войне во время американской революции. «Черепаха» Дэвида Бушнелла имела форму ореха и была построена из дерева, армированного железными полосами. Лодка была рассчитана на одного человека и приводилась в движение под водой пропеллерами с ручным приводом. Планировалось, что «Черепаха» подойдет под водой к британскому военному кораблю и прикрепит к нему пороховой заряд, но ни один выход подлодки не был успешным.
«Наутилус» Фултона
В 1800 г., работая во Франции, американский изобретатель Роберт Фултон построил подводную лодку «Наутилус» на средства, выделенные Наполеоном Бонапартом. Работа была завершена в мае 1801 г. В «Наутилусе» было достаточно воздуха, чтобы на нем могли находиться четыре человека в течение трех часов. Погружалась лодка за счет наполнения водой балластных цистерн. Два горизонтальных плавника контролировали глубину погружения, а наблюдательный купол позволял морякам видеть, куда они плывут. «Наутилус» был предназначен для того, чтобы прикреплять взрывное устройство к корпусу вражеского корабля, и Фултон успешно потопил пришвартованное судно, но его подлодка не могла догнать британские военные корабли, поэтому Франция потеряла к ней интерес. В США Фултон получил поддержку конгресса и предложение построить большой паровой корабль, но умер, не успев завершить строительство, и эта работа была заброшена.
Подводная лодка Фултона была изготовлена из медных листов. На поверхности воды она двигалась за счет разборной мачты и паруса, а под водой использовался винт, проворачиваемый вручную
Перископ
Подводники часто используют перископ, чтобы видеть, что происходит над водой. В нем свет проходит сквозь два зеркала или призмы, что позволяет наблюдателю увидеть то, что не находится в его прямой видимости. Создатель перископа неизвестен, но говорят, что Иоганн Гутенберг, изобретатель техники книгопечатания, продал перископ паломникам на религиозном празднике в 1430-х гг.
Вакуумный насос
В 1650 г. физик и инженер Отто фон Герике изобрел первый вакуумный насос. С его помощью он продемонстрировал огромную силу, оказываемую весом атмосферного воздуха.
Несколькими годами ранее в ходе экспериментов фон Герике попробовал создать вакуум с помощью всасывающего насоса, пытаясь удалить воду из плотно закрытой деревянной бочки. Неудивительно, что по мере откачивания воды в бочонок начал поступать воздух. Тогда фон Герике стал использовать металлические контейнеры и добился успеха. В результате экспериментов он пришел к выводу, что сферическая форма сосуда лучше всего выдерживает разницу давлений, созданную насосом. Также фон Герике продемонстрировал, что свет может проходить сквозь вакуум, а звук — нет. Но более всего известны его опыты в Магдебурге в 1654 г., в ходе которых два медных полушария диаметром около 36 см были сложены вместе и из получившегося шара был выкачан воздух. Две упряжки лошадей тянули полушария в разные стороны, но им не удалось растащить их, хотя вокруг полушарий был только воздух, удерживающий полусферы вместе. Это стало впечатляющей демонстрацией огромной силы атмосферного давления.
Фон Герике получил вакуум, откачивая воздух непосредственно из сосуда, не наполняя его заранее водой
Часы с маятником
Известна история о том, как Галилео Галилей наблюдал в Пизанском соборе за подвешенным канделябром. Он засекал время и обнаружил, что каким бы широким ни был размах движения канделябра, он всегда занимал одно и то же время.
Открытие Галилея заключалось в том, что время качания (период колебания) определяется только длиной маятника: его вес и величина отклонения (амплитуда) не влияют на время, но у маятников одинаковой длины колебания будут занимать одинаковое время. Позже Галилей описал, как можно использовать маятник для изготовления часов, и даже подготовил проект, хотя никогда не сделал ни одних часов. Позднее голландский ученый Христиан Гюйгенс показал, что наблюдения Галилея справедливы только для колебаний с малой амплитудой. Гюйгенс был астрономом и интересовался точностью измерения времени. Вдохновленный исследованиями движения маятников, в 1656 г. он изобрел первые работающие часы с маятником. Гюйгенс сумел сделать период колебания маятника постоянным, придумав особый стержень, благодаря которому массивный маятник качался по циклоиде, а не по кругу. Циклоида — это плоская кривая, описываемая точкой на окружности, которая двигается по прямой линии.
Христиан Гюйгенс восхищается маятниковыми часами. В его часах впервые использовались колебания для подсчета времени. В большинстве современных часов также применяется колебательное движение, например цифровые часы основаны на колебаниях кристаллов кварца
Паровой двигатель
Паровой двигатель стал источником энергии, питавшим промышленную революцию, он стимулировал значительный прогресс в производстве, транспорте и сельском хозяйстве, что в корне изменило облик мира.