Именно в трактате «О тонкости» Кардан высказывает и обосновывает в меру своих возможностей полное убеждение в несостоятельности идеи вечного двигателя. Но уровень знаний его эпохи не дал ему возможности привести убедительные доказательства. Его возражения остались на уровне предчувствия. Он мог сэкономить время и силы десятков учёных, если бы убедительно подкрепил свои сомнения. Но он не смог облечь аргументы в строгую математическую форму, он не нащупал того закона природы, который запрещает осуществление вечного двигателя. Это сделает гениальный Ломоносов только через два века.

Союз науки и авантюризма

Особенно много проектов вечных двигателей появляется в XVI–XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Учёные и фантазёры-самоучки, мало или совсем не знакомые с основами физики и механики, пытаются комбинировать простые механизмы в более сложные, но… всё равно получить от машины больше энергии, чем было затрачено на её работу, не удаётся.

Если бы конструкторы изучили труды Галилея, они знали бы это заранее. Галилей, как до него Стевин, ставил опыты с рычагами и блоками, наблюдал за скатыванием шаров по наклонной плоскости и пришёл к заключению, что с помощью простых механизмов невозможно получить даровую работу.

Галилей, изучая качания маятника, убедился: сила тяжести, разгоняя и замедляя маятник при его размахах,

не может произвести большую работу, чем та, что была затрачена в первоначальном толчке или при первоначальном отклонении маятника.

Но «вечные» машины продолжают появляться на свет!

Ни одна из них не даёт бесплатной работы, каждая приносит своему творцу разочарование. И каждая обогащает науку, заставляет учёных приблизиться ещё на шаг к истине, к пониманию запретов природы.

Всплеск веры в возможность создать вечный двигатель произошёл после изобретения электрических машин. Эта вера окрылила пивовара и физика Джоуля, человека практичного и предприимчивого. Он воспользовался вольтовой батареей и запустил от неё электродвигатель собственной конструкции. Батарея быстро выдохлась, и Джоуль смирился с неудачей: цинк в батарее съедался, а менять его стоило довольно дорого. Джоуль не стал упорствовать и оправдал свою неудачу оригинальным расчётом: он пришёл к выводу, что лошадь никогда не будет вытеснена электродвигателем, так как прокормить её дешевле, чем менять цинк в батареях. Эта работа не увенчалась созданием перпетуум-мобиле. Но сыграла огромную роль в исследовании количественных соотношений между теплотой и механической энергией.

Неудача Джоуля не отрезвила энтузиастов — волны научного прогресса приносят всё новые и новые варианты перпетуум-мобиле! Но какие идеи ни используют конструкторы, какой принцип действия вечного двигателя ни применяют, порочный круг неудач повторяется — полезная работа всегда меньше затраченной.

Здесь уместно подчеркнуть, что ликвидация трения в механизме не превратила бы его в вечный двигатель, не спасла бы идею. Ведь заманчивым является не пустое подражание вечному небесному движению или движению атомов, которое действительно происходит без трения. Разумеется, величественное кружение светил — впечатляющее явление, но для практических нужд бесполезное. Получение бесплатной энергии без затрат топлива — вот что изменило бы ход цивилизации. Просто вечное или почти вечное движение можно, пожалуй, осуществить с помощью большого маховика, вращающегося на хороших шариковых подшипниках. Но если от такого механизма попробовать отбирать энергию, он раньше или позже остановится. Вечный источник энергии, по идее, должен работать сам по себе, не только подкармливая себя, но и работая на «хозяина». Только такой вечный двигатель мог бы дать баснословные прибыли. Из-за них-то и возникал ажиотаж вокруг машин, выдаваемых за вечные. Ради этого предприниматели шли на любые расходы и сулили огромные вознаграждения…

И всё-таки перелом приближался. Зрело убеждение несостоятельности жадной мечты о бесплатной работе. В этой главе мы встретились с первым учёным, попытавшимся развенчать идею вечного двигателя. Теперь нам предстоит встретиться с тем, кто не только ясно понял, но и чётко изложил всеобщий закон, запрещающий возможность создания вечного двигателя.

«Сколько употреблено на сон, столько отнято от бдения»

Этот учёный родился далеко от цивилизованных центров, в заснеженном уголке, где большинство жителей не только не слышало о вечном двигателе или спорах о теплоте, магнетизме, электричестве, но и не обращало особого внимания на самое впечатляющее проявление этих сил, которым славится край, — на потрясающее воображение северное сияние. Знамение, гнев божий — дальше этого не простиралась пытливость поморов, жизнь которых проходила в тяжёлой борьбе за существование.

Сын архангельского помора в детстве не слышал таких великих имен, как Аристотель, Леонардо да Винчи, Ньютон, но стал в один ряд с ними, как последний из плеяды универсальных гениев.

Сфера научных интересов Ломоносова обнимает буквально все проблемы естествознания XVIII века. Его труды открыли первую страницу познания разных явлений природы. Он много думал и над загадкой теплоты, но специально проблемой вечного двигателя Ломоносов не занимался. Он считал само собой разумеющейся невозможность осуществления вечного двигателя, и это привело его к необычно всеобъемлющей формулировке закона сохранения, которую Ломоносов дал в 1748 году:

«Все изменения, случающиеся в природе, происходят так, что если что-либо прибавится к чему-либо, то столько же отнимется от чего-то другого. Так, сколько к какому-нибудь телу присоединяется материи, столько же отнимается от другого; сколько часов я употребляю на сон, столько же отнимаю от бдения, и т. д. Так как этот закон природы всеобщ, то он простирается даже на самые правила движения: тело, побуждающее своим толчком другое к движению, столько же теряет своего движения, сколько сообщает другому, движимому им».