Scisne?

Слепой создатель маяков

# 9 Дек 2014 08:50:16
Louiza

Изобретатель Нильс Дален
Изобретатель Нильс Дален ослеп в результате взрыва газа, но продолжил работать. Изображение: Wikimedia, 1926 г.

Сын простого фермера, изобретатель Нильс Густав Дален (1869-1937) — лауреат Нобелевской премии по физике 1912 года «за изобретение автоматических регуляторов, используемых в сочетании с газовыми аккумуляторами для источников света на маяках и буях». Звучит не слишком эпично, но благодаря «солнечному клапану» Далена были предотвращены десятки морских катастроф.

Для современного просвещенного обывателя (то есть того, кто хоть немного понимает разницу между физикой и физрой) Нобелевская премия по физике — это что-то из области высокой науки. Бозон Хиггса, пульсары, реликтовое микроволновое излучение, теория относительности, мультиверс, кванты, суперструны — так представляется современная наука. Красивые слова, понятия, выходящие за рамки здравого смысла... Поэтому, когда впервые сталкиваешься с полным списком лауреатов Нобелевской премии по физике и видишь некоторые формулировки, часто первой реакцией бывает «А этому-то за что?! Где тут физика? Нашли равного Дираку, Эйнштейну и Гейзенбергу».

Но если разобраться, с такими лауреатами часто все гораздо более в порядке, чем с Планком и Хиггсом — с точки зрения самого Нобеля. Да и физика там присутствует. Сегодня мы с вами поговорим именно о таком человеке, который весьма точно удовлетворят формулировке завещания самого Нобеля — за «наиболее важное открытие или изобретение» в области физики, принесшее «наибольший вклад в прогресс человечества», при этом в течение прошлого года«. Речь идет о человеке, который получил тяжелую травму и ослеп в процессе усовершенствования своего изобретения, всего за несколько месяцев до получения Нобелевской премии.

Изобретатель Нильс Дален

Мы говорим о шведском инженере Нильсе Густаве Далене. С одной стороны, он был чистым инженером, прекрасным механиком и выдающимся изобретателем, с другой стороны — его «нобелевское» изобретение связано с достаточно красивой физикой, хотя и простой по нашим меркам. Дален был сельским ребенком, сыном фермера. Его отец — Андерс Йоханссон Дален, мать, судя по всему, была исландкой: ее звали Ловиса Андерсдоттир.

Первое специальное образование Нильса было тоже весьма приземленным — он закончил сельскохозяйственное училище, где его обучали садоводству и молочному животноводству. Уже тогда Дален проявил свои способности к механике, сконструировав и построив несколько образцов сельхозтехники, а изобретение устройства для определения жирности молока привлекло внимание крупных фирм. Тогда Дален и получил совет получить высшее инженерное образование. Дален закончил Гетеборгский Институт Чалмерса (диплом инженера-механика) и еще год отучился в Цюрихе, в Федеральном технологическом институте.

За год до вручения первой в истории Нобелевской премии, в 1900 г. Дален основывает, говоря современным языком, стартап — компанию «Дален и Целсинг» (Целсинг — фамилия его коллеги-инженера, партнера по фирме). Судя по всему, стартап оказался неудачным, поскольку год спустя Дален уже наемный работник, хотя и в высоком статусе технического консультанта «Шведской карбидно-ацетиленовой компании». Тогда ацетилен использовался в качестве топлива на маяках — в свободном состоянии он горит ярким белым светом. Собственно говоря, тогда перед инженерами стояла та же задача, которая стоит сейчас перед конструкторами водородных автомобилей: «ужать» большой объем газа в достаточно компактный объем.

В 1901 г. компания, в которой работал Дален, купила французский патент на «растворенный ацетилен». Это был раствор ацетилена в ацетоне, который поглощался пористой массой и запечатывался в баллон. Тогда это был просто патент, а компания собиралась заняться инновациями — использовать этот «растворенный ацетилен» в маяках и буях. Это сейчас самолет может сесть в любой туман, а судно спокойно определяет свои координаты по GPS. Тогда же маяки и морские прибрежные буи были жизненно важны. Я сам вырос в Одессе около маяка и прекрасно помню и его свет, и гудение морского буя в туман.Для Швеции, с ее изрезанными берегами и россыпями островов — жизненно вдвойне. Опыт показал, что «растворенный ацетилен» нестабилен и взрывоопасен. Дален взялся за его усовершенствование и сумел получить в том же году «газовый аккумулятор», который содержал ацетилен, объем которого был в 100 раз больше баллона. Так появилась первая часть изобретения, за которую Далену предстояло получить Нобелевскую премию.

Маяк компании AGA «Blockhusudden»
Маяк компании AGA «Blockhusudden». Установлен недалеко от Стокгольма в 1912 году. До 1980 года, 68 лет в нём работали устройства Далена. Потом он был электрифицирован

Однако оставалась проблема — все маяки нужно было обслуживать. Электроники тогда не было, а, значит, в темное время суток или в туман кто-то должен был зажигать огонь на маяке, а в солнечную погоду его гасить. Иначе расход газа был бы слишком большой. Дален взялся за разработку специального клапана, который бы выпускал газ только в условиях плохой освещенности. И для этого он воспользовался хорошо известным физическим явлением: расширением тел при нагревании.

«Солнечный клапан» Густава Далена представлял собой четыре стержня. Центральный стержень был зачернен, три остальных располагались вокруг него и были отполированы до блеска. Солнечный свет отражался от зеркальных стержней, нагревал черный стержень, тот удлинялся и нажимал на рычаг, который закрывал газовый вентиль. Можно было даже отрегулировать устройство так, чтобы оно включало или выключало газ при определенном пороге освещенности. Кстати, еще одна Нобелевская премия связана с прямо противоположной физикой — созданием сплава, который почти не расширяется при нагревании. Но об этом в свое время. Дела компании пошли в гору, ее купила другая, более крупная, и в итоге в 1909 г. Дален стал управляющим директором «Шведской компании газовых аккумуляторов» — Svenska Aktiebolaget Gasaccumulator (AGA).

Мощности и лаборатории компании AGA
Мощности и лаборатории компании AGA

Кстати, компания существует и по сей день и чтит память Далена [1]. Надо сказать, что став «большим начальником», Дален не стал почивать на лаврах — он продолжил усовершенствование аккумуляторов. В 1912 г. случилась трагедия — при испытании устройства, которые должны были обеспечивать безопасность «упакованного» ацетилена произошел мощный взрыв. Дален был ранен и навсегда потерял зрение.

Оставшиеся четверть века он провел в полной темноте. Своей премии он не увидел, да и получал ее его брат. «Светильники на газовых аккумуляторах позволяют устанавливать маяки и буи в самых труднодоступных местах. Эти устройства оказались чрезвычайно полезными для освещения железнодорожных вагонов и использования в железнодорожных светофорах, вагонных фонарях, а также для сварки, плавки и резки металлов», — резюмировал на вручении премии Х. Сёдербаум из Шведской королевской академии.

Интересный факт: согласно базе номинаций Нобелевского комитета [2], Дален отнюдь не был лидером — из 28 номинаций — 6 получил Камерлинг-Оннес и 7 Макс Планк. Есть там и одна номинация Альберта Эйнштейна, и одна — нашего Петра Лебедева, впервые измерившего давление света, который умер в марте 1912 года.

Но даже потеряв зрение, Дален продолжил работать в фирме и изобретать. На его счету более 100 патентов. Особенно эффективной оказалась печь Далена, запатентованная им в 1922 г. Эта печь могла аккумулировать тепло от медленно горящего угля, которое затем использовалось для приготовления пищи [3]

Современная печь Далена
Современная печь Далена

Сейчас нам кажется, что усовершенствование маяков и буев — смешно для Нобелевской премии. Однако нужно понимать, что век назад именно оно спасло десятки, а может быть, и сотни тысяч жизней. Не зря уже после войны Дален вошел в число людей, о которых была написана книга «Жизни, которые двигали наш мир». [4]

Дален с супругой Ингер Олсен
Дален с супругой Ингер Олсен незадолго до смерти. 1937

Источники:

1. http://www.aga.com/web/web2000/com/wppcom.nsf/pages/History_GustafDalen
2.http://www.nobelprize.org/nomination/archive/list.php
3. https://en.wikipedia.org/wiki/AGA_cooker
4. Shipp H. Lives That Moved the Word. 1948

Scienceblogger
Только зарегистрированные пользователи могут создавать сообщения.
Вход, Регистрация.