Второй медный век

"Смида" ... У древних племен, неселявших европейскую часть нашей страны в далеком прошлом, это слово обозначало любой металл вообще. Именно от этого слова, как полагают специалисты, происходит русское название меди. В химической науке утвердилось латинское название меди - "купрум", связанное с названием острова в Средиземном море - Кипр, где с доисторических времен добывали медь. Так обстоит дело с именем древнейшего из металлов.

Медным веком (ученые употребляют обычно слова "халколит" или "энеолит") считают переходный период от каменного века к бронзовому, когда в руках человека появляется первый металл. Название "халколит" происходит oт греческих слов "халкос" - медь и "литое" - камень. По-латински "медный" звучит как "энеус" - отсюда и смешанное латинско-греческое название "энеолит". Начинался и заканчивался медно-каменный век в разных частях света в разные времена. Например, на Ближнем Востоке он сменился бронзовым еще в четвертом тысячелетии до нашей эры, а в Южной Америке его можно было застать всего четыре века назад.

В строгой научной периодизации исторических эпох "второго медного века" не найти. Но открытие электричества можно смело назвать началом второго медного века, вторым рождением древнейшего из металлов.

Покровительница меди - Венера - оказалась дважды "счастливой звездой"! Медь открыла эру металлургии. Она же стала главным действующим лицом" эры электрической. И не только потому, что этот металл - почти уникальный проводник электричества, уступающий лишь самую малость драгоценному серебру. Трудно назвать ка- кое-нибудь открытие или изобретение, связанное с электричеством, где не участвовала бы медь.

Вспомним хотя бы некоторые важнейшие открытия самого начала электрической эры,которые были сделаны с участием красного металла.

Начало электрической эры удивительным образом связано еще и с медициной. Медиком был англичанин Гильберт, который ввел в науку само понятие "электричество". Немецкий врач Краценштейн уже в 1745 году при помощи "электрических ударов" - то бишь электрических разрядов - пробовал лечить людей, разбитых параличом. Марат, прославленный "друг народа" времен Великой французской революции, врач по образованию, также не без успеха лечил электричеством. Наконец, итальянский врач Луиджи Гальвани в ноябре 1786 года обессметрил свое имя замечательным открытием. В своем трактате "О силах электричества при мышечном движении", вышедшем в 1791 году, он писал: "Ожидая напрасно сокращения мышцы в ясный погожий день, изнуренный тщетным ожиданием, я начал медными крючками, воткнутыми в спинной мозг лягушки, касаться железного стержня..." Грозы в тот день так и не случилось. Настоящим громом среди ясного неба стало для исследователя совершенно неожиданное потрясшее его событие - лапки лягушки... дрогнули! Тут уже не могло быть никакой связи с электрическими процессами в атмосфере, с которыми он связывал прежде подобное подрагивание лапок. Однако исследователь наглухо прикрыл все двери и ставни окон и еще раз повторил опыт. И вновь - полный успех!

Гальвани назвал открытое им электричество "животным". По праву ли? Да, ведь мы теперь знаем, что многие жизненные процессы в организме сопровождаются электрическими процессами. Но то было еще и самое обыкновенное электричество. Чтобы объяснить это, потребовалось уже вмешательство "чистого" физика - Алессандро Вольта. Не менее великий соотечественник Гальвани не был специалистом в медицине и анатомии. Он свел изучаемый вопрос только к физике - предмету, который он преподавал в гимназии, а потом и в университете. Вольта полагал, что для объяснения открытия Гальвани нет необходимости в лягушачьих лапках. Нужен лишь контакт двух металлов, разделенных каким-либо слабо проводящим веществом - вроде лимфатической жидкости в лапке лягушки.

Так решил великий Вольта и изготовил первый в истории электрический элемент - "вольтов столб". Для этого понадобились всего-навсего медная и цинковая пластинки и лоскут ткани, пропитанной соленой водой, помещенный между ними. Потом Вольта усовершенствовал свой электрический элемент, в историю новый вариант вошел под названием "венок из чашек". Элемент из тридцати "чашек" выделял тепла столько, что его хватало для расплавления довольно толстой проволоки...

Второй медный век

Недавно историков науки и техники переполошила сенсационная весть. Некоторых она даже заставила усомниться в приоритете открытий Гальвани и Вольта. Во время раскопок небольшого древнего поселения на берегу Тигра нашли небольшие глазурированные глиняные сосуды высотой всего в десять сантиметров. В них обнаружили железные стержни и запаянные медные цилиндры. Медь была вся изъязвлена, будто ее разъела сильная кислота. Подобные сосуды находили и прежде, но вскрывать их не решались. Теперь же, после тщательного осмотра их содержимого, было высказано почти невероятное предположение: эти сосуды ни что иное как своеобразные доисторические гальванические элементы! Когда восстановили эти элементы в их первозданном виде, оказалось, что они дают электрический ток!... Правда, многие специалисты этому опыту не очень верят, иронически замечая, что даже швейную иголку можно "восстановить" до атомного ледокола... Наверное, это тоже не слишком справедливое высказывание. Судя по описанию находки, все части для электрического элемента налицо. Тут, возможно, и кроется разгадка тайны шумерских мастеров, умевших покрывать тончайшим слоем золота медные и серебряные украшения. Другого объяснения этому феномену пока нет ...

Мало кто вспоминает ныне, как выглядел наипервейший генератор электрического тока, не просто источник тока, каким была батарея, а именно генератор. Прообраз современного генератора был создан при весьма интересной ситуации.

В 1824 году замечательный французский физик Араго - один из первых ученых, занявшихся электродинамикой, изобретший электромагнит, пропуская ток через намотанную на железный стержень медную проволоку (заметьте, первый электромагнит и опять-таки не без меди!), - обнаружил некоторую странность в поведении стрелки компаса. Массивный медный корпус почему-то сильно замедлял ее колебания. Ученый поставил свой знаменитый опыт: он установил под корпусом магнитного компаса медный диск и начал этот диск вращать... Магнитная стрелка ни с того, ни с сего начала отклоняться вслед за вращением медного кольца! Это ненаучное определение "ни с того, ни с сего" оставалось в силе вплоть до гениального открытия англичанина Майкла Фарадея, хотя было множество самых заумных теорий, пытавшихся объяснить необыкновенный эффект.

К тому времени Фарадей уже успел открыть электромагнитную индукцию и теперь пришел к выводу, что обнаруженное Араго явление также можно истолковать возникновением в медном диске индуктивных токов. Пришел черед Фарадея ставить свой знаменитый опыт. Он поместил медный диск между полюсами магнита, подсоединил разные концы цепи гальванометра к оси и к краю диска. Легкими толчками ученый стал вращать диск. Произошло на сей раз вполне запрограммированное "чудо": гальванометр показывал ток постоянного направления, величина тока менялась пропорционально скорости вращения диска.

Так из обыкновенного магнита и куска меди был построен прадедушка гигантских современных электрогенераторов.

Для всевозможных человеческих нужд по сей день нет более удобной энергии, чем электрическая: и в быту, и в промышленности. Ее легко доставить на большие расстояния, превратить в любую другую. Медь по праву единовластно царила на электрическом пьедестале. Лишь недавно ее стал теснить алюминий. Из него делают уже больше половины всех электрических проводов. Вдобавок алюминия в земной коре в 740 раз больше, чем меди! Он очень легок. Потому на провод, электропроводность которого такая же, как у медного, алюминия нужно затратить примерно вдвое меньше.