«Свет приходит к нам с севера — из России»
В этот день, 145 лет назад, 23 марта 1876 года, был оформлен патент на свечу Яблочкова. В прессе она получила название «русский свет» и «русское солнце» и широко разошлась по миру: от Санкт-Петербурга до Парижа. В честь юбилейной даты рассказываем, как проходила научная гонка среди изобретателей и как два русских ученых проиграли «королю патентов» из США.
В поисках идеальной лампочки
Полтора века назад на смену тусклому газовому освещению пришло электрическое. Как это часто бывает с научными прорывами, идея буквально витала в воздухе, когда за ее реализацию почти одновременно взялись три изобретателя: Павел Яблочков, Александр Лодыгин и Томас Эдисон. По красивому совпадению все они родились в один год — 1847-й.
Лодыгин экспериментировал с уже известными лампами накаливания, пытаясь продлить срок их службы за счет нового материала нити накаливания. В 1874 году он получил патент на свою лампу со светящимся угольным стержнем внутри прозрачного сосуда без доступа кислорода.
Павел Яблочков был вдохновлен опытами Лодыгина по освещению улиц и помещений в России: успешный пример ровесника заставил Павла Николаевича сосредоточиться на электрических лампах. В 1874 году он поучаствовал в освещении на железной дороге: впервые в истории на паровозе был установлен прожектор с дуговой лампой — регулятором Фуко. Это был правительственный поезд из Москвы в Крым. Яблочкову пришлось постоянно менять угли в приборе и подкручивать регулятор, а затем перетаскивать сложную технику с одного локомотива на другой — и так всю дорогу. После этой поездки молодой инженер решил, что нужен новый способ электрического освещения — без регулятора Фуко, который был очень сложным и требовал постоянного внимания.
К созданию свечи Яблочкова привели многочисленные и упорные опыты по электролизу, которые Павел Николаевич проводил в 1875 году. В одном из экспериментов угли, расположенные параллельно в электролитической ванной, случайно коснулись друг друга и на мгновение вспыхнули, осветив лабораторию. Яблочков решил, что будущее именно за электрической угольной дуговой лампой, и вплотную занялся прибором. Много времени ушло на выбор изолирующего вещества и получение подходящих углей. Что же представляла собой свеча Яблочкова? Очень простое и дешевое устройство: два стержня, разделенные изоляционной прокладкой из каолина, зажимались по отдельности в клемме подсвечника. На верхних концах возникал дуговой разряд, из-за чего пламя дуги ярко вспыхивало и горело, пока не сжигались угли.
Кстати, первую электрическую дугу получил в опыте и описал еще один русский ученый — физик Василий Петров. Еще в 1802 году он регистрировал пламя, когда пропускал ток по двум стержням из древесного угля. Прошло более 70 лет, прежде чем это открытие вылилось в действующий прибор и патент. 23 марта 1876 года стало вехой в истории развития светотехники и триумфом русского изобретателя.
О нем заговорили во Франции, Британии, США. Мировая пресса не жалела эпитетов, которые и сегодня приятно прочесть: «Россия — родина электричества», «Свет приходит к нам с севера — из России», «Северный свет, русский свет — чудо нашего времени» «Вы должны видеть свечу Яблочкова», «Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова — новая эра в технике».
Свеча Яблочкова имела преимущества перед угольной лампой Лодыгина. Она оказалась проще и дешевле: первые образцы разлетались по 20 коп. и служили полтора часа, после этого нужно было вставить в фонарь новую свечу. Со временем появилось ноу-хау: фонари с автоматической заменой свечей.
Промоушен изобретения — дело рук изобретателя
Павел Яблочков приложил немало усилий к популяризации своих свечей. Он не остался в Москве, где не нашлось поддержки его инновациям, а лично поехал в Париж и США, демонстрировал свою свечу на выставках (первый показ произошел в Лондоне в апреле 1876 года), знакомился с полезными людьми и всячески занимался продвижением ноу-хау. В итоге в Париже было налажено производство свечей русского изобретателя Яблочкова: их выпускали по 8000 штук ежедневно. В 1877 году «русским светом» осветились магазины Лувра, парижские улицы и ипподром, достопримечательности Лондона, улицы Европы, и только в конце 1878 года чудо дошло до России.
Первыми отечественными объектами, получившими освещение, стали казармы Кронштадтского учебного экипажа и площадь возле дома командира Кронштадтского морского порта. Кстати, тут есть интересная предыстория, которая много говорит о самом изобретателе. Еще до отъезда за границу он предлагал свой патент военному министерству России, причем абсолютно бесплатно. Но когда ответа не последовало, изобретатель перебрался в Париж и продал патент вместе с правами на производство свечей французским предпринимателям за миллион франков. Когда же один из великих князей заметил свечи Яблочкова на Парижской выставке в 1878 году и пообещал их продвижению в России, Павел Николаевич вернул миллион франков французам, забрал патент и переехал в Петербург, чтобы открыть производство и заняться электрификацией российских городов. Деньги ему были не так важны, как внедрение своей инновации на Родине.
Однако «русский свет», добравшийся в Европу, США, Индию и даже дворцы короля Камбоджи, пришелся по нраву далеко не всем. Категорически против были акционеры газовых компаний, ведь освещение на улицах до этого времени целиком зависело от газа. Мощные протесты лобби в Лондоне вынудили английский парламент учредить в 1879 году комиссию, которая решала, насколько допустимо широкое использование электрического освещения в Британской империи. У Яблочкова нашлось немало противников и один более удачливый соперник.
Вор патентов или талантливый изобретатель?
В США за экспериментами русских изобретателей пристально следил Томас Эдисон. Он вошел в историю не только как изобретатель, но и как «король патентов», поскольку успел за свою жизнь получить 1093 патента в США и 3000 в других странах мира. Кто-то даже называет его вором патентов — и не без основания.
Эдисон занялся усовершенствованием лампы накаливания и, незначительно изменив изобретение Лодыгина, запатентовал его под своим именем в 1879 году. Павел Яблочков в дальнейшем прямо заявлял, что Томас Эдисон украл у русских ученых их мысли, идеи и изобретения, но это ни к чему не привело. Главным «козырем» лампы Эдисона стала продолжительность ее работы — 40 часов. Чтобы добиться такого эффекта, американец провел около 1500 испытаний различных материалов, подходящих для нити накаливания электрической лампы. Он перепробовал около 6000 образцов материалов и потратил $100 000, пока не остановился на карбонизированном бамбуке. Эдисон был увлеченным трудоголиком: однажды он провел в лаборатории 45 часов без перерыва, изучая характеристики угольной цепи лампы. В среднем он трудился по 16–19 часов в сутки.
Научный метод Эдисона описал Никола Тесла: «Если бы Эдисону понадобилось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять времени на то, чтобы определить наиболее вероятное место ее нахождения. Он немедленно с лихорадочным прилежанием пчелы начал бы осматривать соломинку за соломинкой, пока не нашел бы предмет своих поисков. Его методы крайне неэффективны: он может затратить огромное количество времени и энергии и не достигнуть ничего, если только ему не поможет счастливая случайность».
Счастливая случайность, упорство и грамотный промоушен привели к тому, что изобретение Эдисона быстро вытеснило свечу конкурента. На Первой международной выставке электричества в Париже в 1881 году лампа Эдисона окончательно затмила ноу-хау Яблочкова, так как могла гореть 800–1000 часов, не требуя замены, ее можно было гасить и зажигать сколько угодно раз. После этого наступил триумф американского изобретателя, а у Яблочкова началась в жизни черная полоса, завершившаяся его ранним уходом в 46 лет.
Переключившись на химические источники тока, Павел Николаевич пострадал во время одного из опытов с хлором и сжег себе слизистую оболочку легких, после чего испытывал проблемы с дыханием. Взрыв натровой батареи в 1884 году чуть не лишил его жизни. А вскоре состояние ухудшилось: он пережил два инсульта, затем прибавилась водянка, опухали ноги. Предвидя скорый конец, ученый окончательно перебрался на Родину в 1892 году и привез свои заграничные патенты, заплатив за них 1 млн руб. Это были все его сбережения, но он хотел, чтобы его изобретения служили на благо России. Умер Яблочков в 1894 году. Так совпало, что похороны пришлись на 23 марта — день получения патента на свечу. На памятнике Яблочкову выбито его сбывшееся пророчество: «Электрический ток будет подаваться в дома как газ или вода».
Ровесники изобретателя Лодыгин и Эдисон дожили до глубокой старости — правда, американец пережил русского почти на десятилетие. Еще в 1880-е годы Лодыгин, переехавший в США, с удивлением узнал, что изобретенная им лампочка носит имя Эдисона, но доказывать свое первенство не стал, а принялся совершенствовать свое изобретение. В опытах с нитью из тугоплавких металлов в 1890-х годах он наконец-то нашел самый подходящий материал для лампы накаливания, который используется и в наши дни, — вольфрам. Вольфрамовая нить может служить тысячи часов, экономит электричество и светит ярче, чем ее предшественницы. Первые лампы с вольфрамовой спиралью производились по патенту Лодыгина.
