Зная это, легче понимать, как действуют и те автоматы, что превращают энергию из одной формы в другую, и те, что используют ее для выполнения полезной работы.

Энергию, которую содержат хлеб, овощи, фрукты, дают нам растения. Животные, от которых мы получаем мясо и молочные продукты, также питаются растениями. Энергия, заключенная в стакане молока, перешла туда от растений, скормленных корове. Вся энергия, которую мы получаем с пищей, была некогда заключена в растениях. Откуда она там взялась?

Чтобы растение могло жить и расти, ему нужны в достаточных количествах вода и углекислый газ, почерпнутые из земли и воздуха. Из этих веществ в растениях образуется сахар, а из него другие необходимые растению вещества. Однако чтобы из воды и углекислого газа мог образоваться сахар, необходима энергия. Поставщиком этой энергии служит Солнце. Процесс, посредством которого растение производит сахар из воды и углекислого газа с помощью солнечной энергии, называется фотосинтезом. В результате этого процесса световая энергия Солнца преобразуется в химическую энергию, заключенную в сахаре. Значит, источником энергии, которая содержится в пище, служит Солнце. Поток солнечных лучей начинает ту бесконечную цепочку преобразований, которые претерпевает энергия, щедрым потоком льющаяся с его поверхности сегодня так же, как она лилась миллиарды лет назад. За это время Земля впитала гигантские запасы солнечной энергии.

Миллиарды лет назад, как и сейчас, шел процесс фотосинтеза и в растениях накапливалась энергия. А затем растения умирали, падали на землю, сгнивали, на них падали еще растения и еще, образовывался торф. Затем время покрывало торфяные болота бесчисленными слоями песка, земли и заливало водой. Гигантское давление спрессовывало торф, и постепенно он прекращался в каменный уголь. В торфе и в каменном угле осела та энергия, которая некогда совершила путешествие длиной в 150 миллионов километров!

Вся энергия, которую человечество когда-либо использовало, использует или будет использовать, уже существует в той или иной форме в природе. Источником этой энергии служит Солнце. Откуда она там взялась? Неистощимое тепло Солнца имеет своим источником ядерную энергию солнечного вещества. Непрерывно Солнце сжигает само себя, но настолько велики запасы этой энергии, что оно будет все так же греть еще многие миллиарды лет.

Вот откуда в конечном счете берется та энергия, которая движет поезда и самолеты, освещает и обогревает наши дома, которая, как кровь, бежит по электропроводам, газопроводам, нефтепроводам, которая поддерживает жизнь всего сущего на Земле, которая необходима, чтобы работать, дышать, говорить…

Звено за звеном мы проходили по цепочке преобразований энергии и, наконец, добрались до того центрального склада, в котором она хранится. Но это, конечно, не означает, что мы не имеем права снова задать все тот же стандартный вопрос: «А откуда она там взялась?»

Ну что же! Наука не отрицает того, что еще есть много вопросов, на которые пока ответить нельзя.

А для нас в этой книге первостепенное значение имеет лишь тот вывод, что энергию нельзя уничтожить и нельзя получить из ничего. Ее можно только добывать и преобразовывать из одного вида в другой.

Если бы энергию, которую человек получает с пищей, удалось измерить обычным электросчетчиком, то ее величина оказалась бы в среднем равной всего 4–5 киловатт-часам в сутки. Это все, чем располагает человек для того, чтобы жить и работать.

А если тем же электросчетчиком измерить всю энергию, которая расходуется на заводах и фабриках, на транспорте и в сельском хозяйстве, на освещение и отопление, на обслуживание всех бытовых нужд человека, то выяснится, что в среднем на каждого жителя земного шара, трудоспособного и нетрудоспособного, приходится около 30 киловатт-часов в сутки, то есть в 10 раз больше того, чем человек располагал бы, работая, образно говоря, голыми руками. Энергия, добываемая человеком, уже сегодня буквально удесятеряет его силы.

Больше четырех пятых мирового потребления энергия дают уголь, нефть, газ, торф. Их запасы из года в год истощаются. А что будет завтра, когда энергии понадобится втрое, вдесятеро и в сто раз больше, чем сегодня? Ведь наступит время, когда запасов ископаемого топлива уже не будет хватать?

Конечно, каждый человек по отдельности может об этом не думать, успокаивая себя соображением «на мой век энергии хватит». Но человечество в целом об этом думать обязано. И пожалуй, уже сейчас можно сказать, что истощения энергетических запасов бояться не стоит.

Ведь мы пока используем самую ничтожную их долю. Подсчитано, например, что лучистая энергия, получаемая Землей от Солнца в течение года, в 20 тысяч раз больше, чем дают за это же время все используемые в настоящее время источники энергии. А наша солнечная система не больше, чем пылинка в одном из дальних углов Галактики. И та, в свою очередь, не больше пылинки во вселенной. В пределах нашей Галактики и за ее рубежом хранятся и циркулируют такие количества энергии, что даже привыкшие к непостижимо большим числам астрономы поражаются их громадности.

Так, например, где-то в «окрестности» созвездия лебедя они обнаружили две столкнувшиеся галактики. Эти галактики находятся от нас на расстоянии 200 миллионов световых лет^[1], и сфотографировать их удается только с помощью самых сильных телескопов. Вместе с тем энергии, излучаемой ими всего лишь в одну секунду, хватило бы всему населению Земли на ближайшую тысячу миллиардов лет!

Энергетических автоматов, которые будут добывать и преобразовывать энергию для наших далеких потомков, используя, может быть, самые удивительные способы, пока еще нет. Но уже сейчас наряду с привычными энергетическими установками появляются новые — основанные на прямом использовании ядерной и солнечной энергии. Сегодня доля этих источников в общем балансе энергии ничтожна. И тем не менее они дают представление об энергетике ближайшего будущего. Именно ближайшего будущего! Созданная в США государственная комиссия по атомной энергии не так давно сообщила, что, по ее подсчетам, к концу XX века половину электрической энергии будут поставлять атомные реакторы, а через сто лет ими будет производиться почти вся электроэнергия, которой тогда понадобится во много раз больше, чем сейчас.

Добыча энергии, создание машин для ее преобразования составляют гигантскую задачу, которую решало человечество с того момента, как наш далекий предок взял в руки первое орудие, решает сейчас и будет решать до тех пор, пока оно существует.

Люди любят сказки. Сказки занимательны, и у них, как правило, хороший конец. Поэтому сказками полны не только детские книжки. Они встречаются в библии, в «трудах» схоластов и богословов, в популярной литературе. Есть много сказок на научные и технические темы.

В древних рукописях «точно» установлено, что ковчег, построенный библейским Ноем, был длиной свыше 160 метров и имел водоизмещение 18 тысяч тонн. По тем же данным, этот корабль был спущен на воду две с половиной тысячи лет назад. Подробности, связанные с определением размеров такого гигантского корабля, его оснасткой и тому подобные, в этих рукописях благоразумно опускаются.

В сказках на научные и технические темы изобретения и открытия часто представляются как результат счастливого совпадения различных обстоятельств.

Переходит из книжки в книжку забавная сказка о том, как великий грек Архимед открыл «закон Архимеда», погрузившись в ванну. Авторы книжек украшают эту сказку разными подробностями. Но из этих подробностей вы не узнаете, что во времена Архимеда у греков был изрядный флот и они уже прекрасно знали главные факты, касающиеся плавучести кораблей. Все те явления, которые Архимед мог узнать, погрузившись в ванну, в то время уже были хорошо известны.