«Вечный двигатель». Музей Аппалачей ^[1] (посвящен истории освоения колонистами этого региона)

Если у механизмов и есть душа, то у старых, проверенных временем. Вытащишь такое древнее устройство из коробки, смахнешь пыль, включишь, а оно и светит тебе огоньками, стрекочет, шуршит бодро, словно только вчера собранное руками мастера.

Механизмы с душой не умирают по истечению срока годности, да и во время оного не омрачают жизнь поломками. Они действуют безотказно весь отмеренный им срок, но и после него не уходят на покой. Они работают до тех пор, пока их не меняют на что-то новое. Но даже убранные в подвал и разобранные на части устройства ждут, когда через много лет их снова соберут и включат в сеть.

В мире найдется не так уж много действующих приборов, переживших своих создателей. За судьбой каждого из них скрывается удивительная история, и о некоторых сегодня вы узнаете больше.

Столетняя лампочка

Красивое, но неверное название, ведь самая долгогорящая электрическая лампа непрерывно работает с 1901 года до настоящего времени. В пожарной части города Ливермор (Калифорния, США), где установлена лампа, утверждают, что она непрерывно горит как минимум 116 лет и за весь этот срок выключалась только несколько раз на непродолжительное время.

Лампочка была изготовлена ручным способом компанией Shelby Electric Company в конце 1890-х годов по чертежам главного инженера Адольфа Шайе, конкурента Томаса Эдисона. В качестве элемента накаливания в устройстве служит углеродная нить, которая в 8 раз толще нити накаливания современных ламп.

Лампа сейчас освещает только саму себя — она работает на мощности 4 ваттa, хотя в первые годы светила никак не меньше мощности 30 ватт. Так как за лампой наблюдает специальный комитет, то для нее созданы специальные условия: отсутствуют скачки напряжения и обеспечено постоянное подключение к источнику питания.

Лампе посвящен собственный официальный сайт ^[2], где можно в любое время суток посмотреть на нее через камеру.

Батарейка, работающая с 1840 года

Прямо сейчас в мире существует батарейка, которая работает уже более 175 лет ^[3].

Оксфордский электрический звонок — один из старейших в мире экспериментов. В Clarendon Laboratory Оксфордского университета стоит колокольчик, который звонит без перерыва почти двести лет. Звук негромкий, потому что устройство находится в двухслойном стеклянном колоколе. Звонок питается от одной батареи, установленной в 1840 году.

Звонок нельзя услышать, но можно увидеть процесс работы

Прибор состоит из двух высоковольтных батарей гальванических элементов, так называемых столбов Джузеппе Замбони, изобретенных в начале 1800-х годов. Столбы Замбони отличаются использованием малых разрядных токов, высоким внутренним сопротивлением элемента и полной герметичностью от окружающей среды, обеспеченной заливкой в слой серы.

Под батареями находятся латунные чашки-колокольчики, зафиксированные на осях половинок батареи. Между колокольчиками колеблется 4 мм шарик, подвешенный на нити, соударяющийся с колокольчиками с частотой 2 Гц. Когда шарик попадает в один из колоколов, соответствующий столб испускает небольшой заряд (около 1 наноампера), электростатически отталкивая шарик, заставляя его притягиваться к противоположному колоколу.

Колокольчики звонка колеблются постоянно и быстро — за все время работы совершено более 10 миллиардов колебаний.

Как долго будет продолжаться эксперимент, ученые не знают, поскольку точно не известно, из чего именно сделаны элементы питания. Предполагается ^[4], что внутри, вероятно, есть несколько сотен чередующихся слоев оловянной фольги и бумаги, пропитанной сульфатом цинка, и покрытой с одной стороны двуокисью марганца.

Батарея из Оксфордского университета — не единственная из долгоживущих. Есть неподтвержденное мнение ^[5], что в Бухаресте с 1950 года находится термоэлектрическая батарея, которую создал известный румынский физик Николае Василеску-Карпен.

Часы Беверли отсчитывают минуты с 1864 года

Раз уж речь зашла про эксперименты, то вспомним и другой продолжительный научный опыт ^[6], связанный с работой механизма. Часы Беверли в Университете Отаго в Данидине, Новая Зеландия, продолжают тикать с 1864 года по сей день. Механизм, созданный часовщиком Артуром Беверли, приводится в движение за счет колебаний температуры окружающей среды и изменений атмосферного давления. Колебания температуры наиболее важны для функционирования часов, так как они останавливаются, если в течение дня температура изменялась меньше, чем на 6 °С.

Воздух в герметичной коробке объемом в 28 литров расширяется или сжимается, толкая диафрагму. При изменении температуры в течение дня создается достаточное давление, чтобы часы работали. Принцип действия подобного механизма был разработан нидерландским изобретателем Корнелиусом Дреббелем (1572–1633).

С 1864 года часы все же останавливались несколько раз, но по причинам, не связанным с несовершенством их механизма. Например, когда часы нуждались в чистке. Несмотря на это, часы Беверли считаются одним из самых длительных экспериментов в мире, и механизмом, наиболее близким по эффективности к несуществующему «вечному двигателю».

Если же говорить про обычные часы, требующие постоянного ухода и «завода», то старейшим экземпляром можно назвать те, что расположены в Солсберийском кафедральном соборе на юге Англии. Они работают (с перерывами) приблизительно с 1386 года ^[7].

С массивными железными колесами и длинными веревками, они больше похожи на двигатель индустриальной эпохи, чем на привычные часы. В них нет стрелок, и вы никак не можете узнать по этим часам, сколько минут осталось до следующего часа. На эти часы нельзя «посмотреть», но их можно услышать — раз в час они издают колокольный звон, сигнализирующим о том, что пришло время идти в церковь или, может быть, есть.

Старейшие действующие компьютеры

Сервер от Stratus Technologies работает 24 года подряд под управлением операционной системы, которая в последний раз обновлялась в начале 2000-х годов. Сервер никогда не отключался и ни разу на нем не было сбоя. Многие элементы этой отказоустойчивой системы продублированы, со временем некоторые из них заменили, но сохранность оригинальной структуры составляет примерно 80%. Каждый логический процессор сервера создан из 4 физических процессоров, которые размещены в виде двух парных наборов.

Более 30 лет в школьном округе Гранд Рапидс (Мичиган, США) работает компьютер Commodore Amiga ^[8], купленный в начале 1980-х годов. Commodore Amiga контролировал и продолжает контролировать системы отопления и кондиционирования воздуха в 19 школах.

Компьютер, оснащенный модемом с пропускной способностью 1200 бит/сек, работает с программным обеспечением, написанным еще в начале 80-х годов учеником средней школы, который до сих пор живет в этом районе, и поддерживает систему в течение последних 30 лет.

На протяжении всей своей жизни Commodore сменил два монитора и одну мышь — и это все затраты, которые понес округ (не считая оплаты труда обслуживающего персонала). Более современная система, которая могла бы прийти на смену компьютеру, обошлась бы в сумму от 1,5 до 2 миллионов долларов.

Старейший компьютер, все еще обрабатывающий древнейшие программы, выставлен в Национальном музее компьютеризации в английском графстве Бакингемшир. 2,5-тонный компьютер Harwell был запущен в 1951 году для работы в Центре по исследованию атомной энергии, где эксплуатировался по 80 часов в неделю.

В 1957 году ему на смену пришли новые вычислительные машины и Harwell передали местному техническому колледжу Wolverhampton and Staffordshire Technical College, ныне университет Вулверхэмптона. С его помощью стали обучать будущих программистов. Компьютер получил новое название «WITCH» — сокращенное от Wolverhampton Instrument for Teaching Computation from Harwell, то есть «Вулверхэмптонский инструмент по обучению вычислениям из Харвелла».

В 1973 году WITCH подарили Бирмингемскому музею науки и промышленности, где он и находился в течение 24 лет. В 1997 году музей был закрыт, компьютер разобрали на составные части и отправили на склад. Его обнаружили случайно только в 2009 году. Потребовалось еще три года, чтобы восстановить WITCH до первоначального состояния и включить. Более того, на нем запустили некоторые оригинальные компьютерные программы 1950-х годов. Чтобы увидеть его в действии, посмотрите видео ниже.

WITCH — очень простой компьютер, который считывает данные с перфоленты, сохраняет их в энергозависимой памяти, а затем использует реле для выполнения вычислений по сохраненным значениям. Данные выводятся либо электромеханической пишущей машиной (телепринтером), либо ленточным перфоратором. Самое интересное в WITCH — это память, созданная на основе декатронов, больших вакуумных трубок, используемых для хранения численных значений. Компьютер использует десятичную, а не двоичную систему счисления.

Помимо WITCH, сегодня в мире существуют еще некоторые модели действующих старых компьютеров. И речь идет не только о музейных экспонатах, как компьютер FACOM 128B 1958 года выпуска, который находится в рабочем состоянии в Ikeda Memorial Hall (Япония). Бортовые компьютеры, установленные в семействе американских межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования LGM-30 Minuteman, несут службу в ВВС США с 1970 года и состоят на вооружении в настоящее время.

Компьютер Autonetics D-17 ^[9] от ракеты Minuteman I

В ракетах LGM-30 Minuteman использовался компьютер (D-17, затем D-37C, и несколько других модификаций), ставший одним из первых транзисторных компьютеров, хранящих данные на жестком магнитном диске; D-17 держал в памяти координаты цели и мог быть перенацелен путем перепрограммирования за сравнительно короткое время. Кроме того, программа оптимизировалась и обновлялась, без каких-либо механических изменений в самой ракете или ее навигационной системе, что со временем позволило держать в памяти до 8 целей одновременно и чрезвычайно гибко адаптировать стратегию ядерного удара.

LGM-30 Minuteman-3 с бортовыми компьютерами, которым уже больше 40 лет, планируется сохранить в эксплуатации до 2030 года.

Самая долгоживущая солнечная батарея

В 2010 г. в Великобритании обнаружили солнечную батарею ^[10], которая пролежала в коробке 60 лет — и оказалась, что она все еще работает.

Батарея, сделанная в форме стеклянного шара, была создана в 1950 году. Под прямыми солнечными лучами устройство может генерировать 1,5 вольта. Для преобразования света в электричество используется светочувствительный селен. Даже относительно небольшое количество селена значительно повышает эффективность поглощения света. Селен, также как и кремний, выделяет электроны при попадании солнечного света, создавая электрический ток.

На самом деле в давности технологии, которую мы привыкли ассоциировать с 21-м веком, нет ничего удивительного. В 1883 г. Чарльз Фритц покрыл кремниевый полупроводник очень тонким слоем золота и получил солнечную батарею, КПД которой составил не более 1%. Российский физик Александр Столетов развил эту концепцию в 1888 г. и построил первую солнечную ячейку, основанную на внешнем фотоэлектрическом эффекте.

А какое старейшее действующее устройство есть у вас?

Автор: Mail.Ru Group

Источник ^[11]