Труд, направленный на производство механической работы

Глава X

ТРУД, НАПРАВЛЕННЫЙ НА ПРОИЗВОДСТВО МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

 

Нам остается рассмотреть еще один род труда, кото­рый мы до сих пор не рассматривали, так как он отличается некоторыми особыми свойствами, — именно труд, имеющий непосредственным резуль­татом увеличение механической работы и пользова­ние этой работой. Сюда принадлежит работа домаш­них животных и машин. Нам кажется излишним до­казывать полезность, в нашем смысле слова, труда, направленного на воспитание рабочего скота, по­стройку машин и на работу скотом и при машинах. Само собой очевидно, что этот труд один из тех, ко­торые наиболее непосредственно и в наивысшем размере дают прибыль в энергийном бюджете.

Рассмотрим сначала работу домашних животных. Происхождение ее, очевидно, то же самое, что и происхождение механической работы человека, т. е. работа эта есть часть энергии той пищи, которую при­нимают в се­бя эти животные. Тем не менее для человека пользование работой животных представляет большие выгоды. Во-первых, рабочие животные питаются почти исключительно растительной пищей, боль­шей частью не подвергаемой никакому особому приготовлению. Сле­довательно, при происхожденииих рабочей силы нет тех потерь, ко­торые неизбежны при переходе сбереженной растениями энергии Солнца в мясо животных, служащих пищей человеку, а также потерь, сопровождающих приготовление пищи. Во-вторых, экономический эк­вивалент большей части рабочих животных выше экономического эк­вивалента человека, потому что у животных путем упражнения и подбора может быть достигнуто такое развитие мышечной системы, которое было бы у человека уже несоразмерным с разносторонним развитием всех способностей. Кроме того, экономический эк­вивалент животных выше человеческого уже потому, что потребно­сти, удовлетворяемые при уходе за домашними животными, ограни­чиваются почти только пищей и некоторой защитой от холода. В-третьих, наконец механическая работа людей по своей незначитель­ной величине просто недостаточна для совершения всех необходи­мых действий. Последняя причина оказывается наиболее действитель­ной в редконаселенных странах, производящих, главным образом, сырые продукты, т. е. в таких местах, где непосредственная, матери­альная производительность труда еще очень велика, например в Америке, Австралии, юго-восточной России и т. п. Во всех этих странах

 

численность рабочего скота велика. Напротив, в Китае и Японии, где при густом населении сырой материал производится большей частью только для потребления внутри страны, там, несмотря на две дру­гие вышеприведенные причины, выгоды содержания рабочего скота и количество его незначительны. Правда, зато и люди питаются в этих странах почти исключительно растительной пищей, и большинство имеет потребности, мало превышающие потребности домашних живот­ных в более цивилизованных странах Европы.

Во всяком случае, однако, выгоды при распределении энергии, до­бываемые с помощью работы домашних животных, не могут быть очень велики уже потому, что экономический эквивалент рабочей ско­тины невелик, если принять во внимание все обстоятельства, сопро­вождающие ее работу. Так, например, Мортон ¹ рассчитывает, что один час работы паровой лошадиной силы стоит при работе паровой ма­шины 3 пенса, а при работе лошадей 5½ пенса, т. е. почти вдвое, а между тем мы скоро увидим, что пар вовсе не есть очень выгодный двигатель. Кроме того, следует принять во внимание еще и тот очень важный факт, что домашние животные питаются приблизительно те­ми же веществами, которыми питается и человек, или что, во всяком случае, пространства земли, посвящаемые луговодству, могли бы при другой культуре доставлять пищу и человеку. Мы видим на примере Шотландии, что чересчур усиленное скотоводство имеет прямым по­следствием уменьшение сельского населения. Поэтому, несомненно, что если бы целью скотоводства было единственно желание получить больше механической работы, то огромное количество рабочего скота было бы в непродолжительном времени заменено машинами, но так как воспитание домашних животных совершается и ради других це­лей, т е. для получения мяса, кожи, шерсти, удобрения и пр., то, ко­нечно, в настоящее время вопрос этот и не может быть решен с та­кой простотой.

Обратимся теперь к труду, прилагаемому к увеличению механи­ческой работы при помощи машин. Мы уже говорили об изготовле­нии простых орудий и указали на сбережение энергии, получаемое при их помощи. Величина этого сбережения может быть рассчитана, так как к большей части простых орудий уже приложены законы меха­ники, полученные для действия так называемых простых машин. Вопрос этот слишком специален для того, чтобы входить здесь в боль­шие подробности, и потому мы непосредственно переходим к слож­ным машинам. «Всякая развитая машина, — говорит Маркс ², — состоит из трех существенно различных частей: двигательной машины, пере­даточного механизма и, наконец, механического инструмента, или ра­бочей машины собственно. Двигательная машина действует как сила, приводящая в движение весь механизм. Она или сама порождает свою двигательную силу, как это мы видим в паровой машине, кало­рической машине, электромагнитной машине и пр., или она получает импульсы к движению извне, от какой-нибудь естественной силы, Как, например, мельничное колесо получает свое движение от силы па­дающей воды, крыло ветряной мельницы от удара ветра и пр. Пе­редаточный механизм, состоящий из маховых колес, валов, зубчатых колес, эксцентриков, стержней, бесконечных цепей и ремней, разных промежуточных и прибавочных снарядов, — регулирует движение,

¹ Цитирован у Маркса. Капитал, стр. 330.

² Капитал, стр. 326.

изменяет, где нужно, его форму, превращая его, например, из пер­пендикулярного в круговое, переносит его и распределяет на различ­ные части рабочей машины. Обе эти части механизма существуют только для того, чтобы сообщать рабочей машине то движение, по­средством которого она схватывает и целесообразно изменяет пред­мет труда. Из этой-то последней части машины, т. е. из рабочей ма­шины собственно, исходит промышленная революция XVIII столетия. Да и в настоящее время каждый раз, когда ремесленное или ману­фактурное производство переходит в производство машинное, исход­ной точкой такого превращения всегда служит эта часть машины».

Так как мы поставили в основу для определения значения всякого труда его отношение к распределению превратимой энергии на зем­ной поверхности, то мы никак не можем согласиться с мнением Мар­кса о большей важности рабочей машины в сравнении с двигателем. Очень может быть, что Маркс прав, и что промышленная революция XVIII века была совершена изобретением инструментов для рабочих машин, а не применением пара, как обыкновенно думают, но в таком разе этот чисто случайный факт произошел оттого, что ко времени применения пара эти инструменты рабочих машин еще не были изобретены. Если бы они уже существовали в то время, то все-таки применение пара произвело бы немалый переворот в промышлен­ности. В подтверждение нашего мнения приводим собственные сло­ва Маркса: «Если мы всмотримся поближе в рабочую машину собст­венно, то мы откроем в ней, хотя нередко в очень измененной форме, те же самые аппараты и инструменты, которыми работает ремеслен­ник или мануфактурный работник; но только они являются теперь не инструментами человека, а инструментами механизма или механи­ческими инструментами» ¹. Итак, рабочей машине мы можем при­писать только сбережение энергии при работе, в том же смысле, как мы его приписываем нашим простейшим орудиям вроде ножа, то­пора, веретена и т. п.

Совершенно иное значение имеют двигатели. Некоторые из них да­ются человеку совершенно даром, без всякого труда с его стороны и, кроме того, даже при потреблении своем не требуют почти никакой прибавки энергии со стороны человека. Вместе с тем эти последние двигатели отличаются необыкновенно высоким процентом доставляе­мойими работы, потому что энергия находится в них уже в состоя­нии высшей, превратимой энергии. Мы говорим о двигателях природ­ных, т. е. о силе ветра и падающей воды. Мы видели уже, что двига­тели эти являются на земной поверхности без всякого участия орга­нической жизни, не входят в круговорот ее и бесполезно уничтожа­ются, если человек не начнет извлекать из них пользу. Таким обра­зом, весь труд, потраченный на устройство приспособлений для поль­зования силой ветра и воды, есть полезный труд в самом непосред­ственном смысле этого слова, так как он сейчас же вовлекает в бюд­жет человечества новые количества превратимой энергии. Этим пу­тем энергия движущейся воды и ветра сохраняется от рассеяния, а при потреблении своем она в свою очередь привлекает к обмену но­вые количества солнечной энергии.

Гораздо сложнее становится вопрос при употреблении паровых и других термических машин, а также электромагнитных и т. п. Во-первых, экономический эквивалент почти всех термических машин

¹ Маркс, l. с., стр. 326.

значительно ниже экономического эквивалента двигательной силы воды и воздуха, т. е. не более 1/6 до 1/5. Во-вторых, действительный индустриальный эквивалентих еще менее теоретического экономи­ческого эквивалента, потому что в большей части случаев только часть тепла, даваемого очагом, действительно поглощается парови­ком. Некоторые машины, например те, в которых источником тепла служит взрыв смеси газов, представляют в последнем отношении наибольшие выгоды. «В обыкновенных машинах, — говорит Верде ¹, — количество тепла, которое паровик получает от очага, составляет толь­ко небольшую дробь всего тепла, доставляемого очагом; таким обра­зом, выходит, что индустриальный экономический эквивалент состав­ляет всегда только довольно малую дробь теоретического экономиче­ского эквивалента. Здесь (при взрыве смеси газов) дело совсем другое; все тепло, производимое горением, непосредственно потребляется с пользой в машине, и индустриальный Экономический эквивалент в точности равен теоретическому эквиваленту». В действительности при смеси воздуха и окиси углерода работы получается всего 0, 4, а при смеси воздуха с водородом — всего 0, 3, потому что остальное все-таки рассеивается в виде тепла.

Это рассеивание в виде тепла вместо превращения в работу зна­чительного количества энергии в паровых машинах есть одна из причиних сравнительной невыгодности. Но гораздо важнее другие причины, указанные нами в то время, когда мы говорили о добыва­нии каменного угля. Мы тогда уже указали на то, что при потреб­лении каменного угля расхищение энергии всегда идет рядом со сбережением, и это именно заставляет нас с опасением смотреть на все большее и большее распространение паровых машин. Кто имел случай наблюдать гибельное влияние паровых машин в такой мест­ности, где нет каменного угля и путей сообщения для его подвоза, как это было до последнего времени в районе свеклосахарной промыш­ленности в юго-западной России, тот невольно спросит себя, есть ли выделка сахара, при условии неизбежного и беспощадного истребле­ния лесов, сбережение энергии, т. е. полезный труд, или же скорее рассеяние энергии в пространство, т. е. безрассудное хищничество?

Но даже и помимо таких крайних случаев, даже при значитель­ных запасах каменного угля изобретение паровых машин далеко не может служить такой точкой, на которой человечество могло бы ос­тановиться с некоторым успокоением. Напротив, если паровая ма­шина не вполне выгодна даже в настоящем, то в сколько-нибудь отдаленном будущем деятельность ее вовсе не обеспечена. Очевидно, что людям от нее теперь отказаться нельзя, потому что минутные потребности их растут настолько быстро, что им невозможно отстра­няться от их удовлетворения в видах сбережения для будущего. К тому же, сознательно или бессознательно, у всех существует в глу­бине души надежда, что при последней крайности явится какое-либо новое изобретение, которое все спасет или по крайности отсрочит беду на неопределенное время.

Мы не будем останавливаться на электромагнитных машинах, по­тому что, по-видимому, даже крайние приверженцы почти отложили надежды о замене ими как двигателем паровых машин. Нам хочет­ся зато поговорить немного о другом изобретении. Мы, однако, хоро­шо помним знаменитые слова Франклина, «что нельзя судить о но-

¹ Verdet. Thé orie mé canique de la chaleur. T. II, стр. 234.

ворожденном ребенке, будет ли он великим человеком или нет». Сло­ва эти были сказаны по поводу изобретения воздухоплавания, и до сих пор, по крайней мере, скептический смыслих оправдывается, потому что, несомненно, польза, извлекаемая из аэростатов, вовсе не соответствует блестящим надеждам, которые на них возлагали. Сол­нечная машина Мушо, о которой мы хотим говорить теперь, впрочем, кажется, и не возбуждает таких надежд, как в свое время возбуж­дали воздушные шары. Зато в теоретическом отношении для разби­раемых нами вопросов она представляет очень большой интерес.

Солнечное тепло применяется в качестве двигателя уже очень дав­но, но применение это до сих пор еще не могло быть приложено к про­мышленности. Один из самых интересных опытов в этом направле­нии был произведен Соломоном де Ко около 1616 года. Его аппарат со­стоял из насоса, действовавшего, через нагревание солнечными луча­ми. Рисунки и описания этого прибора, как и многих других, нахо­дятся в книге Мушо ¹. Уже в последние 20 лет этим предметом стал деятельно заниматься поселившийся в Америке шведский инженер Эриксон. Построенных им машин, по-видимому, никто из европей­ских ученых не видал, и точных описаний их, кажется, не сущест­вует. Вот отрывок из письма Эриксона к его шведским соотечествен­никам: «Предполагая, что половина пространства квадратной швед­ской мили (около 10 000 десятин) будет занята постройками, дорога­ми и пр., остается еще 18000× 36000=648 000 000 квадратных футов поверхности, на которой можно сосредоточить лучистое тепло солн­ца. Так как мои опыты над концентрирующими аппаратами показы­вают, что 100 квадратных футов более, чем достаточно, чтобы про­извести лошадиную силу, отсюда следует, что можно привести в дви­жение 64 800 паровых машин, в 100 сил каждая, посредством тепла, испускаемого солнцем на одну квадратную шведскую милю. Архи­мед после окончания расчета о силе рычага сказал, что он мог бы поднять мир. Я утверждаю, что сосредоточение солнечной лучистой теплоты произвело бы силу, способную остановить Землю в ее дви­жении» ².

Что касается до солнечной машины Мушо, то русские читатели, вероятно, уже знакомы с этим изобретением, так как о нем уже не раз было писано в русских журналах. Уже в 1861 году учителю физики турского лицея А. Мушо удалось устроить машину, в которой дви­гателем является непосредственно теплота солнца. Из-за недо­статка средств у изобретателя, усовершенствования прибора шли очень медленно, и только ко времени всемирной выставки 1878 года ему удалось устроить зеркало для отражения солнечных лучей, име­ющее достаточную величину для того, чтобы можно было судить о рабочей силе аппарата. Вот в коротких словах описание машины, дей­ствовавшей в последние три месяца выставки. Посредством зеркала, имеющего вид внутренней поверхности усеченного конуса и величину поверхности около 20 квадратных метров, солнечные лучи собирают­ся и падают на паровик, имеющий высоту (длину) 2, 5 метра и ве­сящий вместе с его принадлежностями 200 килограммов. Объем па­ровика равен 100 литрам; из них 70 для котла, а 30 для паровой ка­меры. Особого рода механизм позволяет направлять отверстие зерка­ла прямо против солнца во время его дневного движения. Паровая

¹ A. Mouchot. La chaleur solaire. Paris, 1869, стр. 144.

² Mouchot, l. с., стр. 204.

машина посредством передаточного механизма приводит в движе­ние различного рода приборы, совершающие работу. Кроме этой, са­мой большой из устроенных до сих пор солнечных машин, на вы­ставке находилось еще несколько небольших, служащих для варе­ния пищи и тому подобных хозяйственных целей.

Вот извлечение из отчета Мушо Парижской академии наук о действиях его машины ¹: «Имею честь представить на рассмотрение академии результаты моих опытов применения солнечной теплоты в промышленности, произведенных в течение всемирной выставки 1878 года. Из этих опытов одни имеют целью приготовление пищи, перегонку спиртов, другие — применение солнечного тепла в качест­ве двигательной силы».

«Небольшие аппараты для варения пищи не переставали действо­вать во все время солнечной погоды. Зеркала менее 1/5 квадратного метра поверхности, устроенные с возможно большей правильностью, успевали изжарить 1/2 килограмма мяса в 22 минуты. Полутора ча­сов было достаточно для изготовления навара, который требует че­тырех часов обыкновенного дровяного огня. Три четверти литра хо­лодной воды закипели в полчаса, что составляет пользование 9, 5 теп­ловыми единицами в минуту на каждый квадратный метр; резуль­тат этот весьма замечателен на широте Парижа».

«Солнечные аппараты для перегонки спиртов также дали прекрас­ные результаты. Снабженные зеркалами менее 1/2 метра в попереч­нике, они доводили три литра вина до кипения в полчаса и достав­ляли водку чистую, нежного вкуса и свободную от всякого дурного запаха. Водка эта, вторично подвергнутая перегонке в том же аппа­рате, получала все свойства хорошего столового напитка».

«Моей главной целью было устроить для всемирной выставки 1878-года самое большое зеркало в мире и изучить его действия при солн­це Парижа, в ожидании случая испытать его под более благоприят­ным небом. Благодаря помощи, оказанной мне в моем деле молодым и искусным техником г. Абелем Пифром, мне удалось, несмотря на неизбежные случайности при первом устройстве подобных аппара­тов, установить окончательно 1 сентября солнечный собиратель, зер­кало которого представляет отверстие около 20 квадратных метров. Этот собиратель действовал первый раз 2 сентября. В полчаса он довел 70 литров воды до кипения, и манометр, несмотря на некото­рую потерю пара. показывал под конец шесть атмосфер давления».

«12 сентября, несмотря на появление нескольких облаков, давле­ние в паровике возрастало еще быстрее. Пар допускал дополнение паровика посредством инъектора, без значительного ослабления дав­ления».

«Наконец, 22 сентября при постоянном, хотя и слегка покрытом, солнечном освещении удалось довести давление до 6½ атмосфер и, конечно, давление стало бы еще выше, если бы солнце не закрылось совершенно. В тот же день я мог заставить работать, при постоян­ном давлении в три атмосферы, насос Танги, поднимающий от 1500— 1800 литров воды в час на высоту 2 метров».

«Вчера, 29 сентября, когда солнце освободилось от облаков, около 11 часов 30 минут, у меня в полдень уже было 75 литров воды в состоя­нии кипения. Упругость паров поднялась постепенно от 1 до 7 атмо­сфер, предела манометра, в течение 2 часов, несмотря на помеху,

¹ Comptes Rendus, 30 сентября, 1878 г.

представленную появлением нескольких легких облаков. Я мог возоб­новить опыт 22 сентября, а потом направить пар еще в прибор Карре, что мне дало возможность получить брусок льда».

Мы видим из этого отчета, представленного самим изобретателем, что солнечная машина еще далеко не доведена до такого совершен­ства, при котором она могла бы стать опасной соперницей для паро­вой машины. Но если уже теперь при зеркале всего в 20 квадратных метров и на пасмурном сентябрьском солнце Парижа она дает рабо­ту в 2—2½ паровые лошади, то при другом климате, при большей величине зеркала можно ожидать совершенно других результатов. Вопрос о возможности продолжать работу даже в то время, когда солнце не светит, уже поставлен на очередь, и теоретический расчет допускает его решение в положительном смысле. Приняв все это во внимание, солнечная машина, с точки зрения сбережения энергии, может быть названа самой удовлетворительной машиной из всех до сих пор изобретенных. Всякая работа, совершенная при помощи этой машины, представляет собой целиком введение лишнего количества солнечной энергии в бюджет человечества, без одновременного рассея­ния сбереженной энергии, как это бывает при работе паровой маши­ны или домашних животных. В этом отношении солнечная машина может быть сравнима с двигателями падения воды и ветра, но и тут большее преимущество остается на стороне солнечной машины. Водные и даже воздушные движения скудно и неравномерно распре­делены в природе, между тем как для работы солнечной машины, в некоторые месяцы и в некоторых странах, со стороны двигателя почти не предвидится границ. Если машина эта будет в достаточной степени применена к добыванию и обработке металлов, то и в мате­риалах для устройства многочисленных машин не может встретиться недостатка; значительный общий удельный вес Земли (5, 5), сравни­тельно с удельным весом слоев ее поверхности (2—2, 5), прямо указы­вает на значительное содержание металлов внутри Земли, добывание и выделка которых при таком даровом двигателе, как тепло солнца, не представили бы особого затруднения.

Предположив далее, что солнечная машина могла быть применена к удовлетворению всех потребностей человека, не связанных непо­средственно с химическими процессами, совершающимися в расте­ниях и животных, т. е. почти всех потребностей, кроме сырого мате­риала для пищи и одежды, и, приняв сумму этих потребностей удов­летворяемой приблизительно половиной энергийного бюджета че­ловечества, мы видим, что для удовлетворения всех этих потребно­стей нужно было на каждого человека, при общем экономическом эквиваленте, равном 1/10, десять человеческих сил, деленных на два, т. е. половину паровой лошадиной силы, выраженной в солнечных машинах. Мы должны допустить даже, что большая часть по­требностей может удовлетворяться при помощи солнечных машин, так как мы сосчитали сырой материал пищи и одежды вместе за по­ловину, а между тем солнечная машина, конечно, нашла бы себе применение в земледелии и в дальнейшей обработке материалов пи­щи и одежды. Таким образом, каково бы ни было число людей на Земле, с этой стороны (т. е. не зависящей непосредственно от количе­ства органической жизни) все потребности их вполне бы удовлетво­рялись, так как на каждого человека приходилось бы не менее од­ной половины лошадиной силы сбереженной солнечной энергии. Осу­ществимо ли это требование на практике, теперь еще рано обсуж-

 

дать, но теоретически в нем нет невозможности, потому что зеркало в 20 квадратных метров дает от 2 до 2, 5 лошадиных сил, а люди по другим причинам никогда не будут жить так тесно, чтобы на чело­века не приходилось пространство, еще много раз превышающее-20 квадратных метров.

Совершенно иначе стоит вопрос об остальной половине сберегае­мой энергии, именно о той, которая сберегается растениями и жи­вотными в материалах, служащих для пищи и выделки одежды. В настоящее время мы не можем не признать, что количество этой энергии ограничено и находится в прямой зависимости от силы ра­стительности. Но мы знаем также, что оно находится в зависимо­сти от количества человеческого труда, приложенного к земледелию. Следовательно, если обладание механической работой будет посто­янно возрастать, то и растительная жизнь может постоянно возра­стать, хотя и неизвестно, в каком отношении это возрастание будет стоять к возрастанию приложенного труда. Но мыслим и другой спо­соб возрастания питательных веществ, и притом возрастания в от­ношении, пропорциональном к употребленной механической работе: это непосредственный синтез веществ, служащих людям пищей, из неорганических элементов, их составляющих. Всем известно, что немного более полустолетия назад подобный синтез еще считался невозможным, но со времени приготовления Велером мочевины чи­сло органических веществ, добытых синтетическим путем, считают уже сотнями. Правда, в числе их еще нет ни белковины, ни крахма­ла, ни жира, но уже есть алкоголь и сахаристые вещества. Добыва­ние синтетическим путем органических веществ в настоящее время еще не может служить предметом промышленности, но в случае то­го изобилия в даровых двигателях и высоких температурах, какое обещает нам доставить солнечная машина, это препятствие совер­шенно отойдет на второй план. Тогда добывание пищи подчинится тому же закону, которому подчинено теперь удовлетворение других потребностей, т. е. известному количеству приложенной механической работы будет соответствовать известное количество полученного про­дукта.

Предположив, например, что синтетическое получение питатель­ных веществ при помощи солнечной энергии будет вдвое менее вы­годно, чем нынешнее сбережение энергии растениями, мы получим для человека необходимость располагать не в 10 раз большей рабо­чей силой, чем та, которой он располагает сам, а в 15 раз, т. е. по 1, 5 лошадиных сил на каждого человека. Но зато, располагая эти­ми 1, 5 лошадиными силами сберегаемой солнечной энергии на че­ловека, людям предвидится со стороны удовлетворения материаль­ных потребностей возможность беспрепятственного размножения, так как, в границах мыслимого размножения людей, энергия Солнца и неорганические материалы для устройства машин и для добыва­ния пищи представляются неистощимыми. Количество углерода, наи­более ограниченное между важнейшими веществами, тем не менее было бы достаточно для населения в несколько десятков биллионов, считая притом только углерод атмосферы и каменноугольных пластов и не касаясь углерода, заключающегося в известковых породах.

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: