Вплоть до 70-х годов XIX века газовые фонари оставались основным видом уличного освещения в крупных городах всех европейских стран, однако газу так и не удалось полностью вытеснить свечи, керосиновые и масляные лампы. Ничего удивительного в этом нет: железные дороги тоже далеко не сразу одолели конный транспорт. Кроме того, газ для освещения домов был все-таки дороговат, да и вполне реальная угроза взрыва при его внезапной утечке тоже изрядно отравляла жизнь. Поэтому, когда в 40-х годах позапрошлого века английские химики, занимавшиеся разложением нефти и сухой перегонкой каменного угля, получили легкую горючую жидкость, названную впоследствии керосином, а американцы наладили его промышленное производство в 50-х, он моментально завоевал всеобщую популярность. Слово «керосин» заимствовано из английского (kerosene), но восходит к греческому «керос», что означает в буквальном переводе «воск», поскольку греки называли нефть воском земли.
Керосин из-за своей летучести всасывается фитилем гораздо легче, чем вязкое масло, поэтому в конструкции лампы, снабженной кольцевой горелкой Арганда, почти ничего не пришлось менять. Достаточно было выбросить только лишнее, всяческие дополнительные приспособления, побуждающие течь масло к фитилю более активно. Изобретателем первой керосиновой лампы традиционно считают американца Беньямина Силлимана, однако двумя годами раньше, в 1853-м, ее придумал и собрал поляк Игнасий Лукасевич, работавший скромным аптекарем после выхода из российской тюрьмы. И он же, кстати, одним из первых получил бочку керосина путем перегонки нефти.
Между прочим, первая половина XIX века ознаменовалась еще одним важным изобретением – фосфорной спичкой. А как люди добывали огонь в «доспичечную» эпоху? На протяжении веков для этой цели служил компактный набор из трех предметов – огниво (полоска стали), кремень и трут (фитиль, высушенный гриб трутник или просто ветошь). Огнивом били по кремню, высекая искры, и сухой трут воспламенялся. Бензиновая зажигалка устроена точно так же: стальное колесико (сиречь огниво), кремень и пропитанный бензином фитиль, заменяющий трут. Однако если зажигалка – это единый механизм, то в старинном «огневом» приборе все элементы существовали порознь, так что требовался определенный навык, чтобы высечь огонь. Когда европейские путешественники хотели обучить гренландских эскимосов своему способу добывания огня, те решительно отказались, поскольку считали, что их родная метода ничуть не хуже. Они получали огонь трением, по старинке, вращая ремнем палочку, упертую в кусок сухого дерева.
В 1785 году французский химик Клод Луи Бертолле обнаружил, что если капнуть серной кислотой на хлорат калия (впоследствии его назвали бертоллетовой солью в честь первооткрывателя), то он воспламеняется. Начался активный поиск всевозможных «химических огнив», одно другого мудренее. М. Ильин пишет: «Тут были спички, зажигавшиеся от прикосновения к серной кислоте; тут были спички со стеклянной головкой, которую надо было раздавить щипцами, чтобы спичка вспыхнула; были, наконец, целые приборы из стекла, очень сложного устройства. Но все они были неудобны и дорого стоили». И только в 1833 году поиски наконец увенчались успехом: немец И. Ф. Камерер изобрел фосфорную спичку. Однако первые восторги быстро пошли на убыль, так как выяснилось, что производство фосфорных спичек куда вреднее для здоровья работающих, чем даже зеркальное и шляпное производство, где в технологическом процессе используется ртуть. Кроме того, фосфор легко вспыхивает уже при температуре около 60 градусов, поэтому, чтобы зажечь спичку, достаточно ею чиркнуть о стену или даже просто о голенище. При этом спичечная головка взрывается наподобие крохотной бомбы, так что фосфорные спички весьма небезопасны в пожарном отношении. Сгорев, они оставляли по себе скверную память в виде сернистого ангидрида с резким неприятным запахом. И только в 1851 году появилась «безопасная», или «шведская», спичка, быстро завоевавшая всеобщее признание. Такими спичками мы пользуемся до сих пор. Их промышленное производство начали два шведа – братья Лундстремы, отсюда и происходит название. Головка «шведской» спички покрыта безвредным составом, а фосфор в его неядовитом аморфном состоянии наносится в смеси с песком на боковые поверхности спичечного коробка.
Всякая лампа – масляная, керосиновая или газовая, роли не играет, – основана на процессе горения и потому расходует кислород. А нельзя ли обойтись без пламени вовсе? Впервые подобную идею высказал русский ученый Василий Владимирович Петров (1761–1834), открывший явление электрической (или вольтовой) дуги. В 1802 году он построил достаточно мощную по тем временам гальваническую батарею и обнаружил, что при сближении двух угольных электродов между ними вспыхивает пламя, имеющее очень высокую температуру, – электрическая дуга. В своей книге В. В. Петров написал: «Если приближать угли один к другому, то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может». Через несколько лет электрическую дугу переоткрыл англичанин Хэмфри Дэви (1778–1829), назвавший ее вольтовой в честь итальянского физика Алессандро Вольта (1745–1827), создавшего первую батарею гальванических элементов. Но В. В. Петров сделал еще одно важное открытие: поместив в безвоздушное пространство кусочек древесного угля, он обнаружил, что тот сильно раскаляется при пропускании через него электротока и начинает излучать яркий белый свет. Таким образом, опыты В. В. Петрова, опередившего свое время на несколько десятилетий, предвосхитили работы как по созданию дуговых ламп, так и лампочек накаливания.
Дуга, конечно, дугой, но сконструировать надежную дуговую лампу долгое время не удавалось, пока за дело не взялся другой русский ученый – Павел Николаевич Яблочков (1847–1894). Чтобы угольные стерженьки не сгорали чересчур быстро, он догадался расположить их не стык в стык, как его бесчисленные предшественники, но параллельно, а пустоту между ними заполнил слоем гипса, который постепенно испарялся от сильного жара вольтовой дуги. Лампа Яблочкова напоминала свечу, рассеченную по вертикальной оси, и горела красивым розоватым или фиолетовым светом. Новинка прошла на ура, и в 70-х годах позапрошлого века la lumiere russe – «русский свет» – вспыхнул на улицах Парижа, Лондона, Берлина и Праги. Более того, свечи Яблочкова зажглись над развалинами Колизея в Риме, в покоях короля Камбоджи и в гареме персидского шаха. А вот на родине изобретателя продолжали пользоваться керосином и светильным газом. Но дуговые лампы горели слишком ярко и довольно дорого стоили, поэтому взоры инженеров-электротехников обратились к волосяной угольной нити, которая ослепительно полыхала, если через нее пропустить электрический ток. Задача была в том, чтобы откачать из лампочки воздух – в противном случае угольный волосок сгорал моментально.
Как известно, лампу накаливания придумал Томас Алва Эдисон
[82] в 1879 году, но мало кто помнит, что за несколько лет до него русский ученый Александр Николаевич Лодыгин
[83] осветил петербургские улицы пузатыми стеклянными шарами, внутри которых ярко светилась угольная нить. Правда, его первая лампочка довольно быстро перегорела, а новые модели, которые зажглись в магазине Флорана на Большой Морской, были чересчур сложно устроены. Так что приоритет Эдисона оспаривать глупо. Дотошный американец испытал 1600 материалов, пока не остановился на обугленном волокне японского бамбука, и вдобавок изобрел все остальное – цоколь, розетки, выключатели и динамо-машину. Со временем воздух из стеклянных баллонов откачивать перестали, заменив его инертным газом, а бамбуковое волокно поменяли на тугоплавкий металл. Нить накаливания пытались делать из осмия, платины, тантала и различных сплавов, но лучше всех оказался жаростойкий вольфрам с температурой плавления около трех с половиной тысяч градусов.
