Сейчас «Осколок» – достопримечательность Лондона
Я заставила себя снова войти в подъемник и поднялась уже на самый высокий уровень, до которого он мог довезти, – на 69-й этаж. Здесь было совсем по-другому. Конструкция еще была открыта всем ветрам. По краям стояли металлические ограждения, потому что стекла еще не установили. Уединенность нижних этажей сменила суета стройки: кричали рабочие, звенела сталь, краны сигналили, опуская балки, а из тарахтящих насосов выливался бетон. Надо мной возвышалась корона башни – ее элегантный шпиль, который я разработала. Еще восемнадцать лестничных пролетов вели на последний этаж. Вдруг меня осенило, что я впервые могу туда подняться, потому что в прошлый раз, когда я здесь была, этих этажей еще не было. Сегодня – особенный день.
На последней ступеньке мне пришлось остановиться. Из-за сужающейся формы башни последний этаж – 87-й – относительно маленький. Даже на лестнице, которая проходит в середине этажа, мне показалось, что я нахожусь очень близко к краю. Мне скрутило желудок. Я сдерживала растущее чувство страха. Свежий прохладный воздух заполнил легкие, когда я сделала несколько успокоительных вдохов с закрытыми глазами. Когда головокружение уменьшилось, я открыла глаз (да-да, только один).
Я стояла между небом и человечеством. Спустя многие месяцы построения моделей, расчетов и чертежей я наконец увидела воочию свой проект. Он оказался гораздо больше и более осязаемым, чем чертежи на листе бумаги или на экране монитора. Это самый захватывающий этап строительства: момент, когда у здания еще нет всех этих деталей вроде натяжных потолков и дверей, его не ограничивает фасад, а за порог еще не ступала нога посетителя. Мои чувства сравнимы с тем, что ощущаешь, когда тебя пускают за кулисы на репетицию большого рок-концерта и у тебя есть привилегия подсмотреть за всем тем, что спрячется от глаз зрителей и приукрасится, но при этом составит основу всего шоу. Посещение стройки наполнило меня благоговением перед объектом, который мы создали. Он подарил мне новую порцию вдохновения и сил и напомнил, за что я так люблю творческий процесс проектирования и строительства, особенно небоскребов.
Если нарисовать график строительства высочайших зданий в мире за все время, а это занятие – как раз одно из тех, за которыми я с удовольствием скоротаю вечер, – то можно увидеть, что график устремляется в небо около 1880-х годов. Несколько тысячелетий Великая пирамида Гизы (высотой 146 метров) удерживала рекорд самого высокого сооружения, построенного человеком. Рекорд был побит только в Средневековье Линкольнским собором (160 м), гордо носившим этот титул с 1311 по 1549 год, пока во время грозы ему не сорвало шпиль. Тогда первенство выхватила церковь Святой Марии в Штральзунде в Германии (151 м), пока сама не лишилась шпиля при ударе молнии в 1647 году. На первое место вырвался Страсбургский собор (высотой всего 142 метра, но к тому времени Великая пирамида настолько пострадала от эрозии, что уже не достигала 140 метров). Настоящая борьба за высоту началась в XIX веке, когда в Чикаго в 1884 году построили первый небоскреб. По правде говоря, 10 этажей – всего 42 метра – сегодня уже никого не впечатлят, да и вряд ли кто-то назовет такое здание небоскребом, но это было высокое сооружение с металлическим каркасом. В 1889 году Эйфелева башня первой преодолела отметку в 300 метров. С тех пор выросли и наши амбиции, и наши здания. Около четырех тысяч лет ушло на то, чтобы побить рекорд пирамид, не считая историй с сорванными шпилями. Зато за последние 150 лет наши здания выросли со 150 метров до более 1000 метров.
График роста высоты зданий относительно времени наглядно показывает, как технические инновации последнего столетия ускорили рост высоких конструкций
Исаак Ньютон как-то сказал: «Я видел дальше других лишь потому, что стоял на плечах гигантов». Стоя на вершине высочайшей башни в Западной Европе (310 м) и понимая, какие материалы и технологии понадобились для ее сооружения, – под звон стали и сигналы подъемного крана я вспомнила о том, как мы к этому пришли и какие исторические личности помогли нам подняться в небо. Ньютон, конечно, был одним из этих людей: без его третьего закона движения, например, я не могла бы рассчитать силы, воздействующие на арку. Но есть и другие люди, заставившие нас раздвигать границы своих фантазий (и мыслить за пределами своих простых одноэтажных жилищ) и создавшие подъемные краны и лифты, без которых мы бы до сих пор продвинулись не намного дальше своего первого этажа. «Осколок» построен не просто на инновационном фундаменте – он возведен на богатом наследии исторической мысли и прогрессивных шагов, которые произвели революцию в строительстве и сделали возможным появление небоскребов. Для начала, чтобы поднять над землей высокое здание, нам нужно научиться поднимать над землей простые предметы. До изобретения подъемного крана сложность этой задачи серьезно ограничивала наши строительные амбиции – пока Архимед (287–212 гг. до н. э.) не изобрел систему блоков.
Простая (слева) и сложная (справа) системы блоков
Сами блоки существовали еще до Архимеда. Примерно в 1500 году до н. э. в древней Месопотамии (на территории современного Ирака) использовали систему с одним блоком для поднятия воды из-под земли. Блок – это подвешенное колесо, вокруг которого обернута веревка. Один конец веревки привязывают к тяжелому объекту, который нужно поднять – например, к ведру, – а за другой конец тянет человек. Это был очень практичный инструмент, так как благодаря ему предметы можно было поднимать вверх, потянув веревку вниз и стоя при этом на земле, с использованием силы тяжести. До изобретения блока приходилось находить уровень выше места назначения тяжелого предмета и толкать его наверх. Блок изменил направление силы, а это значит, что мы научились поднимать более тяжелые грузы.
Архимед обладал неуемным воображением, которое применял к своим познаниям в математике, физике и даже создании оружия, а также в инженерии. Он улучшил блок, обернув веревку вокруг нескольких колес вместо одного. Если в системе всего один блок, то сила, которую нужно применить для поднятия груза с определенным весом, равняется этому весу. Поэтому для поднятия предмета массой 10 кг требуется сила 10 кг × 9,8 м/с2 (ускорение свободного падения) = 9,8 Н. (Н – ньютоны: единица измерения силы, названная в честь ученого, и еще одно напоминание о том, какую важную роль он сыграл для инженерии – без его закона всемирного тяготения я бы не смогла выполнить эти вычисления.) Количество энергии, которую мы израсходуем, равно силе, умноженной на расстояние. Если у нас всего один блок и мы хотим поднять этот груз на высоту 1 м, то веревку тоже нужно будет тянуть 1 м, так что затраченная энергия будет равна 9,8 Н × 1 м = 9,8 Н·м (ньютон-метров).
