Как я изобретал мир

Настоящим прошу и уполномочиваю лейтенанта третьей артиллерийской бригады Прусской королевской армии господина Вернера Сименса принять на себя в Берлине мои права и обязанности в отношении переданных ему под личный надзор для получения дальнейшего образования и находящихся в настоящее время у него трех братьев: Августа Фридриха Сименса, Карла Генриха Сименса и Фердинанда Вальтера Сименса. Доверяю ему осуществление всех необходимых для образования моих подопечных действий, руководство их занятиями, составление необходимых разрешений на время каникулярных поездок и в целом заботу о перечисленных выше братьях тем образом, коим бы я, лично находясь в Берлине, осуществлял бы надлежащие мне обязанности.

Настоящим заранее полностью одобряю все действия господина лейтенанта В. Сименса в этом отношении.

И. Г. Экенгрен, назначенный по суду опекун над детьми скончавшегося арендатора домена Сименса из МенцендорфаВарсов, 10 ноября 1845 года* * *

Из письма Вернера фон Сименса председателю ремесленного объединения в Виттенберге, Шарлоттенбург, 22.12.1886

Своим письмом от 16-го числа сего месяца Вы доставили мне неподдельную радость, за что я Вам искренне признателен.

Воспоминания о прекрасном годе моей юности, проведенном мной, молодым лейтенантом артиллерии, в Вашем городе, всегда были мне очень дороги. Ведь именно там, в центре веселой жизни среди товарищей, я впервые почувствовал способность и отвагу к бо́льшим свершениям, чем предполагала военная служба в мирное время…

Поэтому я глубоко обязан добрейшей фрау Кноке и дружеской протекции ее милой дочери, так как без их благосклонного потворства скверным последствиям моих химических экспериментов мне, возможно, не представилась бы возможность практического воплощения моих идей, и… таким образом, я, вероятнее всего, оказался бы сейчас неудачником в чине отставного майора…

Я должен был отбывать наказание в Магдебургской крепости и явиться туда после получения подтверждения приговора суда. Перспектива сидеть взаперти, по крайней мере, полгода без какого-либо дела была малоприятной, но я утешал себя тем, что у меня появится много свободного времени для занятий.

Чтобы с пользой потратить это время, по пути в крепость я разыскал лавку химических товаров и обеспечил себя необходимыми средствами для продолжения моих электрохимических опытов. Дружелюбный молодой продавец пообещал мне не только протащить все эти вещи в крепость, но и быстро доставлять туда другие товары, и честно сдержал свое обещание.

Таким образом, я соорудил в моей снабженной решеткой, но просторной камере маленькую лабораторию и был весьма доволен своим положением. Счастье сопутствовало мне в работе. Из опытов по созданию скрытых изображений по известному с некоторых пор способу Дагера[34], проводимых мной вместе с шурином Гимли в Геттингене, я помнил, что используемый в них тиосульфат натрия растворял нерастворимые соли золота и серебра. Я решил следовать этому пути и проверить пригодность данных растворов для электролиза. К моему несказанному восторгу результаты опытов превзошли все ожидания. Я думаю, одной из величайших радостей в моей жизни был тот момент, когда мельхиоровая чайная ложка, соединенная с цинковым катодом элемента Даниэля[35] и погруженная в тиосульфатный раствор, в то время как медный анод соединялся с золотым луидором, уже через несколько минут превратилась в прекрасную, сияющую золотую ложку.

Способ гальванического покрытия металлов золотом и серебром был еще, по крайней мере в Германии, абсолютно нов и, конечно же, вызвал в кругу моих друзей и знакомых всеобщее возбуждение. Я сразу же заключил с магдебургским ювелиром, прослышавшим о чуде и разыскавшим меня в крепости, контракт, по которому продал ему право использования моего метода за сорок луидоров, явившихся благословенными средствами для продолжения опытов.

Так прошел месяц моего заключения, и я намеревался спокойно продолжать работать, по крайней мере, еще несколько месяцев. Я усовершенствовал мое оборудование и отправил прошение на патент, в ответ на которое мне поразительно быстро выдали прусский патент сроком на пять лет. И тут неожиданно появился офицер охраны, вручивший мне, к моему большому ужасу, в чем я должен признаться, королевский указ о помиловании. Мне действительно было тяжело так внезапно оторваться от успешной научной деятельности. Согласно регламенту я должен был в тот же день покинуть крепость, а у меня не было ни квартиры, в которой я мог бы оставить личные вещи и оборудование, ни понимания того, куда я теперь отправлюсь служить.

Поэтому я написал коменданту крепости рапорт, в котором просил разрешения остаться в камере еще на несколько дней, дабы уладить дела и закончить опыты. Но я обратился не к тому человеку. Около полуночи меня разбудил офицер охраны, сообщивший о получении приказа незамедлительно выдворить меня из крепости. Комендант счел просьбу о продлении ареста отсутствием благодарности за оказанную королевскую милость. Так что глубокой ночью меня вместе с имуществом сопроводили из крепости, и мне пришлось искать приют в городе.

К счастью, меня не отослали снова в Виттенберг, а перевели в Шпандау в мастерскую по производству фейерверков. Похоже, мое ставшее известным изобретение сделало меня в глазах начальства менее квалифицированным для несения практической службы. Мастерская была пережитком тех старых времен, когда «констаблерство»[36] являлось искусством, вершину которого составляло производство фейерверков. Меня очень заинтересовало выбранное для меня занятие, я с радостью переехал в Шпандау и занял предназначенные для мастерской помещения в местной крепости.

Мое новое занятие действительно оказалось крайне интересным, и я отдался ему с еще большим усердием, когда в мастерскую поступил заказ на фейерверк ко дню рождения российской императрицы в парке дворца Глинике, резиденции принца Карла[37] под Потсдамом. Успехи химии того времени позволяли создавать очень красивые разноцветные огни, неизвестные старым констаблерам. Мой фейерверк на озере в Глинике принес мне большой почет и уважение именно за великолепие его цветов. Я был приглашен на обед во дворец, где получил вызов от молодого принца Фридриха Карла посоревноваться с ним в парусных гонках, так как лодка, на которой я приплыл из Шпандау в Глинике, отличалась большой быстроходностью. На ней я и выиграл состязание у будущего победителя великих сражений, уже тогда в высшей степени поразившего меня своей решительной, энергичной натурой, или «напористостью», как принято выражаться сегодня.

Прошение лейтенанта артиллерии Сименса о выдаче патента

Нижеподписавшийся покорнейше просит министерство о выдаче патента на использование некоторых открытых им, доселе неизвестных солей золота для технических целей, а именно для осаждения золота из растворов оных солей на когерентных пластинах посредством гальванического тока…

Виттенберг, 8 января 1842 года

После этого фейерверка мое пребывание в мастерской закончилось, и к моей радости меня перевели в Берлин в распоряжение артиллерийской мастерской. Этим переводом было исполнено мое заветное желание получить время и возможность для дальнейших естественнонаучных занятий и расширения моих технических познаний.

Были и другие причины, сделавшие это назначение особенно желанным. После смерти родителей я был обязан позаботиться о младших детях; моему самому младшему брату Отто на момент смерти матери шел всего третий год. И хотя управление доменом еще много лет оставалось в руках семьи, времена для сельского хозяйства все еще были невероятно тяжелыми, так что небольшой прибыли, получаемой моими братьями Хансом и Фердинандом от управления поместьем, для воспитания детей не хватало. Таким образом, мне приходилось искать собственный заработок для исполнения долга старшего брата. Представлялось, что намного проще делать это в Берлине, чем в иных местах.

Тем временем мой брат Вильгельм окончил Магдебургскую школу и по моему настоянию отправился на год в Геттинген, к сестре Матильде, для изучения естественных наук. Затем он поступил на обучение на машиностроительную фабрику графа Штольберга[38] в Магдебурге. Там он с большим рвением посвятил себя практическому машиностроению, быстрыми темпами развивавшемуся в то время в Германии благодаря появлению железных дорог. Я находился в постоянной оживленной переписке с Вильгельмом, и он частенько сообщал мне задания, разработкой которых занимался. Одним из таких заданий была точная регулировка паровых машин, приводимых в действие силой ветряных мельниц или водяных колес. План Вильгельма мне не понравился, и я предложил ему использовать для регулировки тяжелый свободно качающийся маятник, который, будучи соединенным с помощью дифференциального механизма с настраиваемой паровой машиной, позволял достичь абсолютной равномерности ее хода вместо всего лишь снижения неравномерности, как это имело место у тогда еще весьма несовершенного регулятора скорости Уатта[39]. Из этого предложения возникла идея создания дифференциального регулятора, к которой я еще вернусь.

В Берлине мои старания заработать на изобретениях скоро увенчались успехом, очень отягченным тем обстоятельством, что я, являясь офицером, был весьма ограничен в выборе средств для начала предприятия. Мне удалось заключить контракт с фабрикой мельхиоровых изделий И. Геннигера, по которому я должен был создать завод для золочения и серебрения изделий согласно патенту в обмен на участие в прибыли. Так возникло первое подобное предприятие в Германии. В Англии господин Элкингтон[40] на основе другого способа – теперь повсеместно используемого извлечения золота и серебра из цианидных растворов – организовал подобный, быстро набравший обороты завод.

Из письма Вернера Вильгельму, 21.01.1842

…В качестве ответа спешу вручить тебе запоздалый подарок к Рождеству в виде места на машиностроительной фабрике в Магдебурге. …Полагаю, что на этой фабрике ты года через два сможешь получить действительно хорошее образование…

В переговорах по берлинскому предприятию и в его устройстве мне сильно помог мой брат Вильгельм, приехавший ко мне во время отпуска. Ему же удалось подвигнуть одно из берлинских машиностроительных предприятий на использование дифференциального регулятора. Так как он явно имел талант к подобного рода переговорам и хотел воочию познакомиться с Англией, мы договорились, что он попытается продвинуть там мои изобретения и с этой целью продлит свой отпуск на фабрике. Разумеется, я не мог дать ему в дорогу больших средств и всегда удивлялся, как он, тем не менее, смог справиться с поручением.

Он сразу же грамотно обратился с деловым предложением непосредственно к нашему конкуренту Элкингтону. Тот поначалу отказался на том основании, что у нас нет права применять наш способ в Англии, так как его патент давал ему исключительное право использовать электрические токи, вырабатываемые гальваническими элементами или с помощью явления электромагнитной индукции, для золочения и серебрения. У Вильгельма хватило присутствия духа возразить ему, что мы используем термоэлектрические токи, а значит, не нарушаем его патентов. Мне и на самом деле как раз посчастливилось создать сложную цепь из термопар железа и мельхиора, благодаря которой хорошо удавалось осаждать золото и серебро из тиосульфатных растворов. В результате Вильгельму удалось продать наш английский патент Элкингтону за полторы тысячи фунтов стерлингов. В нашем тогдашнем положении это была колоссальная сумма, на некоторое время положившая конец финансовым лишениям.

По приезде из Англии Вильгельм возвратился на свою магдебургскую фабрику, но после знакомства с размахом английской промышленности потерял вкус к местным мелким масштабам, кроме того, жизнь в Англии ему понравилась. Поэтому он планировал полностью перебраться в Англию, и так как я поддержал его намерение, мы приобрели там патент на совместно усовершенствованный дифференциальный регулятор для внедрения его в Англии.

В это же время я сделал два других изобретения, которыми также должен был заняться Вильгельм. Расширение сферы моих электрохимических опытов привело к получению осажденного никеля хорошего качества из раствора двойной аммиачно-никелевой соли. Это никелирование казалось особенно важным для гравированных медных пластин, при покрытии никелем выдерживающих намного большее число оттисков, не нарушая при этом тонкости рельефа гравюры. Для использования данного способа я заключил с одним из берлинских печатных домов контракт, от которого ожидал больших прибылей. К сожалению, вскоре был изобретен способ гальванического осаждения железа из соответствующего раствора, имевший в сравнении с никелевым методом большое преимущество, заключавшееся в том, что покрытие могло легко обновляться; после истирания остатки удалялись раствором серной кислоты, и пластина заново покрывалась железом. Это сделало мой способ никелирования непригодным для данных целей. Через несколько лет он был заново открыт и опубликован профессором Бёттгером[41], но нашел большее применение в промышленности только в последнее время.

Совершено в Берлине, 18 ноября 1842 года

Настоящий контракт договорен и заключен между лейтенантом Прусской королевской армии господином Сименсом и господами владельцами фабрики мельхиоровых изделий J. Henniger & Co.

§ 1 Господа J. Henniger & Co вместе с господином В. Сименсом устраивают на паях фабрику по гальваническому осаждению металлов (покрытие всех металлов другими, полученными из растворов оных, посредством гальванического тока).

Запатентованный господином В. Сименсом 29 марта сего года способ, а именно: растворение золота для гальванического золочения, находит свое применение в…

Второе изобретение состояло в использовании ставшей в те времена известной цинкографии[42] для ротационных скоропечатных машин. С помощью искусного механика часового мастера Леонарда я изготовил модель такой машины, достаточно сносно выполнявшей необходимые операции для получения литографских оттисков с цилиндрически изогнутой цинковой пластины. Но затем в ходе промышленного внедрения машины в Англии, обусловленного трудами Вильгельма, оказалось, что цинкография не выносит быстрого повторения оттисков. После производства 150–200 оттисков работу необходимо было прекращать на длительное время, в противном случае происходило смазывание печати на цилиндре.

Когда брат столкнулся с этими трудностями в Англии, я взял шестинедельный отпуск и отправился к нему в Лондон, где он снял недалеко от резиденции лорд-мэра Лондона, в узком переулке лондонского Сити, маленькое заведение для наших опытов. Несмотря на все усилия, нам не удалось справиться с проблемой. Правда, мы смогли перепечатать даже печатные издания столетней давности с помощью процесса восстановления, если не ошибаюсь, длительным нагревом в растворе солей бария. Способ, которому мы дали красивое название «анастатическое печатание»[43], привлек к себе большое внимание в Англии и поспособствовал известности самого Вильгельма. Но нам также стало ясно, что спекуляции на изобретениях – весьма рискованное дело, и только в крайне редких случаях они приводят к успеху, если не поддерживаются полным знанием дела и достаточными средствами.

Лично для меня поездка в Англию послужила большим толчком и одновременно дала моим дальнейшим устремлениям более серьезную и критическую, более надежную основу, чем ожидаемый успех в избранном направлении, которая еще более укрепилась посещением на обратном пути Парижа, где во времена расцвета правления Луи Филиппа[44] состоялась первая крупная французская промышленная выставка.

К сожалению, мое пребывание в Париже было весьма омрачено неприятным случаем. Я хотел лишь в Брюсселе решить для себя, поеду ли обратно через Париж либо прямиком домой, но затем условился с Вильгельмом, что тот вышлет необходимые для продолжения пути деньги в Париж, как только я сообщу об этом из Брюсселя. Намерившись ехать в Париж, я выслал брату вместе с платежным поручением свой парижский адрес и отдал письмо хозяину гостиницы для отправки.

Из письма Вернера Вильгельму, 11.03.1845

…Он [американский журналист] был особенно восхищен маленькими скоропечатными машинами (по крайней мере, их производительностью) и выразил мнение, что они будут пользоваться сногсшибательным успехом в Америке, так как каждый зажиточный американец станет почитать безусловно необходимым иметь такую симпатичную машинку в своей туалетной…

Прибыв в Париж после двухдневного сидения на облучке почтовой кареты, я нашел город переполненным приехавшими на выставку людьми. Мне с трудом удалось получить на седьмом этаже почтовой гостиницы маленькую мансарду, где выпрямиться в полный рост можно было только тогда, когда закрывалось служащее крышей окно. Так как мои дорожные запасы были до предела истощены поездкой, я не мог и думать о переезде, пока не получу ожидаемый перевод из Англии. Но с тех пор прошло почти четырнадцать дней. Молодой берлинец, прибывший на выставку в Париж, находился в том же положении. Нам пришлось основательно освоить искусство жить в Париже без денег, и в итоге мы, не имея совершенно никаких знакомых и иных мест проживания в городе, очутились в крайне неприятном положении. В конце концов, мы одновременно решились истратить последние финансы на отправку писем в Лондон и Берлин, ибо письма без марок тогда к пересылке не принимались. Но на почте оказалось, что денег мне не хватает. Молодой берлинец, его звали Шварцлозе, великодушно помог мне, отказавшись тем самым от посылки своего письма, на которое теперь не доставало средств и ему.

Его великодушие было вознаграждено сторицей, потому что в тот же вечер вместо страшившей меня недели ожидания пришел долгожданный денежный перевод от брата. Коридорный брюссельской гостиницы присвоил себе деньги на пересылку, поэтому брюссельская почтовая контора ничего не отослала, но отписала адресату, что тот может оплатить почтовые расходы, если хочет получить свое письмо. Только после того, как брат произвел эту процедуру и получил письмо с моим адресом, он смог выслать мне перевод.

Лишения на этом закончились, но пребывание в Париже было испорчено, так как отпуск подошел к концу. Зато я на практике познакомился с горечью настоящей нужды. Тогда в Париже я не увидел практически ничего, кроме улиц, по которым бродил, снедаемый голодом.

Вернувшись в Берлин, я всерьез занялся ревизией прежнего образа жизни и понял, что погоня за изобретениями, к которой я пристрастился после легкости первого успеха, вероятно, послужит причиной гибели как моей, так и моего брата. Поэтому я отказался от всех своих изобретений, продал долю в созданном в Берлине заводе и вновь полностью предался серьезным научным занятиям. Я посещал открытые лекции Берлинского университета, но на лекциях знаменитого математика Якоби[45] скоро понял, что моих знаний недостаточно для их полного осознания. Несовершенное предыдущее образование, к моей боли, вообще всегда сдерживало меня в научных занятиях и обедняло мои достижения. Тем большую благодарность я испытываю к некоторым бывшим учителям, среди которых хочу выделить физиков Магнуса[46], Дове[47] и Риса, за дружеский прием в их интересном кругу общения. Я многим обязан также молодым берлинским физикам, побудившим меня принять участие в основании Физического общества[48]. Это был мощно стимулировавший меня круг талантливых молодых естествоиспытателей, ставших впоследствии практически без исключения знаменитыми благодаря своим достижениям. Я назову только такие имена, как Дюбуа-Реймон[49], Брюкке[50], Гельмгольц[51], Клаузиус[52], Видерман[53], Людвиг[54], Бец[55] и Кноблаух[56]. Общение и совместная работа с этими отличавшимися талантом и серьезными помыслами молодыми людьми укрепили мою любовь к научным исследованиям и практической работе и сформировали во мне решение служить в будущем только серьезной науке.

Хотя обстоятельства были сильнее моей воли, врожденная склонность не забывать полученные научные знания, а применять их наиболее полезным образом снова и снова возвращала меня к технике. И так происходило всю мою жизнь. Моя любовь была отдана науке как таковой, но мои работы и достижения чаще всего лежали в области техники.

Данное техническое направление находило в Берлине особую поддержку у Политехнического общества, получая от него финансирование. Этому обществу я, будучи молодым офицером, полностью себя посвятил. Я принимал участие в его заседаниях и подготовке ответов на записки, вынимавшиеся из ящика с вопросами. Ответы на вопросы и последующая дискуссия вскоре стали моими постоянными занятиями и явились хорошей школой. Мои познания в естествознании были при этом весьма кстати, и я понял, что технический прогресс может быть достигнут только с помощью распространения естественнонаучных знаний среди техников.

В то время между наукой и техникой еще существовала непреодолимая пропасть. Правда, уважаемый господин Бойт[57], неоспоримо являющийся основателем инженерного дела в северной Германии, создал при Берлинском ремесленном институте заведение, предполагавшее в первую очередь распространение научных знаний среди молодых технических специалистов. Однако существование данного института, который затем сменила Ремесленная академия и, наконец, Высшая техническая школа в Шарлоттенбурге, оказалось слишком непродолжительным для повышения уровня образования тогдашних предпринимателей.

Пруссия в то время представляла собой чисто военно-чиновничье государство. Образованных людей можно было найти только в чиновничьем сословии, и преимущественно данному обстоятельству можно приписать то, что и поныне, пусть и мнимый, титул чиновника служит внешним признаком образованного и уважаемого человека и является желанным. Из ремесленных предприятий лишь аграрные производители, из которых набирались военные и бюрократия, также занимали уважаемое положение. Тогда в опустевшей и обедневшей за столетие бессчетных войн стране не осталось зажиточного бюргерского сословия, способного уравновесить образованием и состоянием сословие военных и чиновников. Частично причиной такого положения стало то, что находившиеся в Пруссии под господством дальновидных Гогенцоллернов высокочтимые представители науки считали несовместимым со своим достоинством выражать личную заинтересованность в техническом прогрессе. То же касалось и изобразительного искусства, представители которого, в свою очередь, находили и, как я полагаю, продолжают находить недостойным использование части своей творческой силы для развития художественной промышленности.

Деятельность в Политехническом обществе привела меня к убеждению, что естественнонаучные знания и научно-исследовательские методы призваны поднять технику на пока не обозримый уровень. Кроме того, она дала мне преимущество быть лично знакомым с берлинскими предпринимателями и самому иметь понятие о достижениях и слабостях промышленности того времени. Предприниматели часто спрашивали моего совета, а я тем самым получал представление об используемом ими оборудовании и методах работы. Мне стало ясно, что техника не может развиваться внезапными скачками, как это часто бывало в науке благодаря прогрессивным мыслям отдельных ученых мужей. Техническое же изобретение получает ценность и значение только тогда, когда техника сама по себе настолько продвинулась в своем развитии, что это новое решение становится реализуемо и желанно. Поэтому так часто мы наблюдаем, как важнейшие открытия десятилетиями пылятся на полке, пока внезапно не приходит их время, и тогда они начинают играть огромную роль.

Один из научно-технических вопросов, особенно занимавших меня в то время и одновременно стимулировавших к написанию первых литературных трудов, имел истоком сообщение моего брата Вильгельма в письме о виденной им в действии интересной тепловой машине[58] в шотландском городе Данди. Из его скудного описания следовало, что машина приводилась в действие не паром, а нагретым воздухом. Меня крайне заинтересовала данная идея; казалось, она может стать основой успешной перестройки всей машинной техники.

В сочинении под названием «О применении нагретого воздуха в качестве движущей силы», опубликованном мной в 1845 году в Dinglers polytechnisches Journal[59], я изложил теорию таких пневматических машин, сопроводив ее описанием конструкции одной показавшейся мне технически выполнимой машины. Моя теория уже целиком основывалась на законе сохранения энергии, описанном Майером и математически обоснованном Гельмгольцем в его знаменитой работе «О сохранении силы», доложенной им сначала в Физическом обществе. Позже мои братья Вильгельм и Фридрих много занимались данными машинами, создавая различные их виды. Но, к сожалению, полученный ими опыт показывал, что развитие техники еще не настолько продвинулось вперед, чтобы с пользой применить данное изобретение. На базе этого принципа удавалось создать только небольшие машины, хорошо показывающие себя в течение длительного времени; для крупных машин отсутствовал и продолжает отсутствовать нужный материал для конструкции камер нагрева воздуха.