«Нехай для того, щоб зберегти строгу правильність фронту, солдати з'єднані довгою жердиною, який кожен з них міцно утримує в руках. Команда говорить: всім бігти якомога швидше! Якщо характер грунту повільно змінюється від точки до точки, то спочатку, скажімо, праве, а пізніше ліве крило фронту буде порухатися швидше - і поворот фронту здійсниться сам собою. Ми зауважимо при цьому, що пройдений шлях - не прямолінійно, а викривлений. Те, що шлях цей строго збігається з найкоротшим в сенсі часу прибуття в даний пункт при заданих властивостях ґрунту, - досить зрозуміло, так як адже кожен солдат намагався порухатися якомога швидше ».
Без сумніву, ви знаєте, як герої роману Жюля Верна «Таємничий острів», занедбані на нежилу землю, добули вогонь без сірників і кресала. Робінзону з'явилася на допомогу блискавка, запаливши дерево, новим же Робінзон Жюля Верна допомогла не випадковість, а винахідливість обізнаного інженера і тверде знання ним законів фізики. Пам'ятайте, як здивувався наївний моряк Пенкроф, коли, повернувшись з полювання, знайшов інженера і журналіста перед палаючим багаттям.
«- Але хто ж запалив вогонь? - запитав моряк.
- Сонце, - відповів Спілетто.
Журналіст не жартував. Дійсно, Сонце доставило вогонь, яким так захоплювався моряк. Він не вірив своїм очам і був до того здивований, що навіть не міг розпитувати інженера.
- Значить, у вас було запальне скло? - запитав інженера Герберт.
- Нот, але я його виготовив.
І він його показав. Це були просто два скла, зняті інженером з своїх годин і годин Спілетто. Він поєднав їх краю глиною, попередньо наповнивши водою, і таким чином вийшла справжня запальна сочевиця, за допомогою якої, зосередивши сонячні промені на сухому моху, інженер видобув вогонь ».
Читач побажає, я думаю, дізнатися, навіщо потрібно заповнювати водою простір між часовими стеклами: хіба наповнена повітрям двоопуклої сочевиця не зосереджується променів?
Саме немає. Годинний скло обмежена двома паралельними (концентричними) поверхнями - зовнішньої і внутрішньої; а відомо з фізики, що, проходячи через тонкий прозорий шар, обмежений такими поверхнями, промені майже не змінюють свого напряму. Проходячи потім через другий такий же скло, вони і тут майже не відхиляються, а отже, не збираються в фокусі. Щоб зосередити промені в одній точці, необхідно заповнити простір між стеклами якимось прозорою речовиною, що ламаємо б промені сильніше, ніж повітря. Так і вчинив інженер в романі Жюля Верна.
Звичайний графин з водою, якщо має кулясту форму, також може служити запальною сочевицею. Це знали вже древні, які помітили і те, що сама вода при цьому залишається холодною. Траплялося навіть, що стоїть на відкритому вікні графин з водою запалював фіранки, скатертину, обвуглюватися стіл. Ті величезні кульові пляшки з пофарбованої водою, які, за старовинним звичаєм, прикрашали раніше вітрини аптек, могли бути іноді причиною справжніх катастроф, викликаючи спалах легко займистих речовин, розташованих поблизу.
Невеликий круглої колбою наповненою водою, можна навіть при невеликих розмірах колби довести до кипіння воду, налиту на годинне скельце: для
цього достатня колба сантиметрів в 12 діаметром *). Запалити цигарку за допомогою колби з водою так само легко, як і скляній сочевицею, про яку ще Ломоносов у своєму вірші «Про користь скла» писав:
Ми полум'я сонячний склом тут отримуємо І Прометею тим безбідно наслідуємо.
Лаючись підлості нескладних оних брехня, Небесним без гріха вогнем куримо тютюн.
Слід зауважити, однак, що запальне дію водяних лінз значно слабкіше, ніж скляних. Це пов'язано, по-перше, з тим, що заломлення світла в воді набагато менше, ніж в склі, по-друге, вода в сильному ступені поглинає інфрачервоні промені, які відіграють велику роль в нагріванні тел.
Цікаво, що запальне дію скляних сочевиць відомо було ще древнім грекам, більш ніж за тисячоліття до винаходу окулярів і зорових труб. Про нього згадує Аристофан у знаменитій комедії «Хмари». Сократ пропонує Стрептіаду завдання:
«Якби хто писав зобов'язання на тебе в п'яти таланти, як би ти знищив
Стрептіад. Знайшов я, як винищити зобов'язання, та такий спосіб, що ти і сам визнаєш його прехитрий! Бачив ти, звичайно, в аптеках камінь прекрасний, прозорий, яким запалюють?
Сократ. Запальний скло? Стрептіад. Точно так. Сократ. Що ж далі?
Стрептіад. Поки нотаріус пише, я, ставши позаду його, направлю промені Сонця на зобов'язання, та слова-то все і розтоплю. »
Нагадаю для пояснення, що греки часів Арістофана писали на вощеного дощечках, текст на яких від надмірного тепла легко стирався.
Як добути вогонь за допомогою льоду?
Матеріалом для двоопуклої лінзи, а отже, і для добування вогню може послужити також лід, якщо він досить прозорий. При цьому лід, заломлює промені, сам не нагрівається і не тане. Показник заломлення льоду лише небагато чим менше, ніж у води, і якщо, як ми бачили, можна добути вогонь за допомогою кулі, наповненого водою, то можливо зробити це і за допомогою сочевиці з льоду.
Крижана сочевиця послужила гарну службу в Жюль-Вернова «Подорожі капітана Гаттераса». Доктор Клоубонні таким саме чином запалив багаття, коли подорожні втратили кресало і опинилися без вогню, при страшному морозі в 48 градусів (рис. 112).
«- Це нещастя, - сказав Гаттерас доктору.
- Так, - відповів той.
- У нас немає навіть підзорної труби, з якої ми могли б зняти сочевицю і добути
- Знаю, - відповів доктор, - і дуже шкода, що немає: сонячні промені досить сильні, щоб запалити труть.
- Що робити, доведеться вгамувати голод сирої ведмединою, - зауважив Гаттерас.
- Так, - задумливо промовив доктор, - в крайньому випадку. Чи не чому б нам не.
- Що ви задумали? - поцікавився Гаттерас.
*) Фокус колби з водою поміщається при цьому дуже близько до колби.