Циолковский. Если бы можно было свободно распространяться вверх и вниз, то простору оказалось бы гораздо больше

Если бы можно было свободно распространяться вверх и вниз, то простору оказалось бы гораздо больше. Но человек не может жить выше 5 верст в воздухе и не опускался глубже 2 верст в недра Земли. Вследствие этого едва ли человек может рассе­литься теснее. Притом многоэтажные дома (небоскребы) стоят больших жертв и потому вообще невыгодны.

Теплота Земли. Мы нашли на пару людей 15 десятин твер­дой почвы. Но часть этой почвы находится в суровом климате, где необходима одежда, дорогие жилища, где борьба с холодом и голодом почти невыносима. Однако около 60% всех земель находится ближе 45° широты и потому не имеет зимы, почти не знает снега. Такой почвы 9 миллиардов десятин. На пару же придется 9 десятин. Оставим же в стороне суровую землю, климаты холоднее южной Франции и обратимся исключительно к теплым, почти тропическим странам, незнакомым с зимой.

Сейчас тропический климат почти не переносим европейца­ми. Жара, сырость, лихорадка, насекомые, буйная раститель­ность, обилие вредных хищников и грабителей (животных) не дозволяют европейцам жить в этом климате. Но совокупная работа, могущество техники и науки могут оздоровить этот кли­мат, сделать температуру умеренной, как у экватора, так и близ тропиков. Человек там не будет страдать ни от холода, ни от жары, ни от животных, ни от растений. Да, это может быть, если он ограничится малой земелькой, вооружится техни­ческими орудиями и будет работать толпою (коллективно). Тогда ему не будут нужны одежда и обувь. Его довольно защитит от всех напастей хорошо устроенное жилище с регулируемой температурой и атмосферой. Как бы упростилась и облегчилась тогда жизнь!

Пропитание людей. В райском климате тропиков для прокор­мления пары людей совершенно достаточно двух аров хорошо орошенной и удобренной почвы - засаженной бананами, корне­плодами и фруктовыми деревьями. Действительно, ар, засажен­ный, например, бананами, дает при урожае с этой поверхности 4000 кг одних плодов. На человека в день приходится 10 кг. Это гораздо более, чем нужно. При маленькой земле, окруженной такими же культурными землями, огражденной от вредителей, возможен самый тщательный и посильный уход за полем. Поэ­тому ар может дать гораздо больше 10 кг на человека: уход за крохотной землей так легок!

Мы приняли 9 десятин райской теплой и плодородной почвы на пару людей. Но часть этой земли на горах, где климат суров и почва камениста, часть состоит из песчаных или каменистых безводных пустынь. Поэтому безводной почвы окажется меньше. Все же мы можем на пару принять не менее 6 десятин, на одного 300 аров, то есть в 300 раз больше, чем нужно.

Если бы культурная колония поселилась где-нибудь, напри­мер, в бассейне реки Амазонки, то все человеческое население

Земли заняло бы только 2 миллиарда аров, что составляет толь­ко 0,3% всей плодородной суши, удобной сейчас для самой бога­тейшей культуры и с громадным избытком обеспечивающей про­питание. Поле это, прокармливающее и согревающее все че­ловеческое население, имело бы в длину и ширину менее 450 верст. Оно заняло бы около 4° ширины и 5° длины. Много ли это, если земной шар имеет в окружности 360°!

Как видно, громадная Земля есть пустыня, с которой невоз­можно справиться человечеству. Его одолевают животные, расте­ния и неорганическая природа. Он только тогда будет господи­ном Земли, когда население возрастет в тысячи раз. Сейчас же ему стоит невообразимых, почти смертельных трудов эта борьба.

Мы показали, что население Земли и теперь, при самых шаблонных условиях, может возрасти в 300 раз. Необходимо только понимание вещей.

Общие источники земной энергии. Одной плодородной почвы мало. Нужен еще солнечный свет. Без энергии Солнца жизнь на Земле была бы невозможна. Энергия, отпущенная животным на Земле, состоит из солнечной энергии и энергии горения от остат­ков растений и животных в виде каменного угля и нефти. Это та же солнечная энергия, запасенная ранее, сотни миллионов лет тому назад.

Ничтожная часть солнечной энергии превращается в движе­ние воды (водопады, реки, морские течения) и воздуха (ветры). Наибольшая часть ее, не совершив полезной для человека рабо­ты, превращается в тепло. Внутриатомная энергия пока недо­ступна.

Энергия земных недр и солнечного света. Итак, Земля имеет потенциальную энергию и кинетическую. Запасная энергия содержится в каменном угле и нефти. В недрах Земли и даже на ее поверхности имеем еще запасную химическую энергию. Напри­мер, мы знаем, что есть множество веществ в Земле, химическое или менее тесное соединение которых между собой может дать кинетическую энергию (теплоту и проч.). Кинетическая энергия Земли выражается внутренней теплотой, которая непрерывно возрастает по мере углубления или удаления от земной поверх­ности. Сначала температура повышается по 30° на каждую вер­сту, потом все медленнее и медленнее. Во всяком случае, кроме тонкой земной корки в несколько десятков верст толщины вся масса Земли накалена до белого каления и выше. Мы не говорим о недоступной пока внутриатомной энергии, также об энергии движения Земли.

Пока главное значение для людей имеет только потенциаль­ная энергия каменного угля и нефти. Но и та совершенно ни­чтожна по отношению к солнечной, непрерывно истекающей из Солнца. Только неумение пользоваться солнечной энергией делает временно значимой энергию ископаемых углей.

Обратимся же к солнечной энергии. Эта энергия чисто ки-

15*

нетическая, так как выражается микроскопическим движением эфирных волн и потоком частиц. И то, и другое невидимо и обна­руживается лишь наукой. Уже на Земле, вступая в атмосферу, падая на воду, на сушу, на растения и животных, она превраща­ется в другие виды кинетической и потенциальной энергии.

Лучистая энергия Солнца источает: 1. Свет видимый и неви­димый. 2. Теплоту (движение молекул и атомов). 3. Механи­ческую энергию, то есть видимое движение твердых тел, жидких и газообразных (расширение, сжатие и поступательное движение воздуха и вод). 4. Электрическую энергию (атмосферное и вообще земное электричество). 5. Потенциальную энергию в форме растущих растений и животных.

Первые четыре вида составляют кинетическую энергию. По крайней мере половина лучистой энергии Солнца отражается от облаков, воздуха, воды и суши и уносится обратно и безвозвратно в пространство. Если бы этого не было, то средняя температура Земли была бы гораздо выше. На полюсах было бы тепло, а эква­ториальные страны были бы по жаре невыносимы для человека.

Вся годовая солнечная энергия, испускаемая на все планеты и мимо их, составляет 1,8-103 тонно-метров (или 4,44-1027 тонно-градусов). На долю Земли приходится совершенно ничтож­ная часть, равная 8,6- 1О20 тонно-метров (О,О2-1020 тонно-граду-сов). Эта часть в 2,23 миллиардов раз меньше всей энергии свети­ла. На пару людей придется в год этой энергии 0,86- 1012 тонно-метров (2-109 тонно-градусов). На долю всех планет приходится в 10 раз больше, чем на долю Земли.

Сравним эту работу с работой ископаемого угля и нефти. На пару приходится в год не более 2 тонн ископаемого топлива. Они дают работу (8000-2,428) в 6 850 000 тонно-метров (16 000 тонно-градусов). Эта работа меньше солнечной в 125 000 раз. Значит, мы имели бы полное право пренебречь энергией ископаемого угля, если бы умели воспользоваться энергией Солнца.

Качество солнечной энергии. Солнечная энергия в отноше­нии тепла ниже угольной, так как солнечное тепло рассеяно и концентрация его довольно хлопотна и экономически пока не оправдывается. То же верно и в отношении получения механи­ческой работы. Пока лучшее средство концентрации лучистой энергии - это растения.

Куда же эта чудовищная энергия девается, как используется человеком и как должна им использоваться? Мы видели, что половина отражается воздухом, облаками, морями, снегами и проч. Почти вся остальная превращается в теплоту, нагревая воздух, океаны и сушу. Только ничтожнейшая доля (не более 0,001) этой энергии обращается в потенциальную энергию расте­ний и их плодов, необходимых для питания животных и чело-

века. Такая же малая доля превращается в механическую энергию движения воздуха и вод.

Произведем сравнительную оценку солнечной энергии и по­тенциальной энергии ископаемого угля. Уголь может давать теп­лоту и механическую энергию. Пищу из угля мы пока полу­чать не умеем. В отношении пищи солнечная энергия ценнее.

Энергия движущейся воды (водопадов) на пару людей со­ставляет около 1,6 -108 тонно-метров. Она в 4,3 раза меньше ра­боты ископаемого. Впрочем, используется только 8% работы воды (белого угля). Так что используемая работа водопадов в 34 раза меньше возможной наибольшей работы угля. Но работа водопадов в отношении механической работы гораздо выгоднее. Действительно, моторами используется примерно 10% энергии угля. Так что работа угля дает только в 3,4 раза больше, чем работа воды. Если бы использовали всю работу воды, что не за горами, то значение падения воды, в отношении механической работы, было бы даже в 3,7 раза больше, чем угля.

Труднее определить работу ветра. Поставим на каждые 10 аров поверхности суши по одной ветрянке. Тогда у нас полу­чится на суше 150 миллиардов мельниц. Допустим, площадь мельничного круга в 100 м2, средняя скорость ветра 5 м/сек. Теперь по известным формулам найдем, что работа каждой ветрянки в секунду составит 28 кг-м/сек, а работа всех— 4200-109 кг-м или 42 метрические силы. Эта воображаемая рабо­та в 84 раза больше возможной работы водопадов и в 19 раз больше угольной. Если же принять во внимание, что уголь эксплуатирует только 10% энергии, то значение ветряной энер­гии будет в 190 раз значительнее. Но она рассеяна и концентра­ция ее еще далека от осуществления и дорога. Для мелкой промышленности она драгоценна и часто имеется под рукой, на каком-нибудь пригорке. Надо еще отметить достоинства ископае­мого угля в сравнении с белым и голубым. Он работает на фабриках и заводах. Почти вся металлургия основана на камен­ном угле. Теперь, правда, стремятся совершать добычу металлов электрическими печами, что осложняет оценку угля. Уголь же дает и множество продуктов обихода и индустрии: краски, аро­маты, масла, спирты, медикаменты и прочее. С другой стороны, энергия белого и голубого угля неисчерпаема, чего нельзя ска­зать про уголь черный. Все же полная энергия всех работ угля в 125 000 раз меньше полной энергии Солнца, отпущенной на долю Земли.

Половина солнечной энергии, не отраженной Землей, почти целиком обращается в тепло. Благодаря этому средняя темпе­ратура земной поверхности составляет около 13—15° С. Без это­го нельзя обойтись: и люди, и животные, и растения погибли бы от холода. Так что обращение энергии лучеиспусканием в тепло как будто неизбежно и целесообразно. Но что бы случи­лось, если бы вся энергия лучей Солнца превращалась в меха-

ническую работу и в потенциальную энергию растений с их пло­дами? Сейчас ведь эксплуатируются человеком с помощью ра­стений только десятитысячные доли этой энергии. Не охладела ли бы от этого Земля и не погиб бы человек? Это так бы и было, если бы совершалось только одно накопление растительных и животных продуктов и вообще аккумулирование энергии. Но ведь и то, и другое расходуется: продукты поедаются или сжи­гаются на потребу человека и потому выделяют обратно всю поглощенную ими солнечную энергию. Что же касается до меха­нической работы, то ведь и она, дробя, например, камни, воз­вращает все взятое от Солнца в виде тепла. Удары, трение и так далее опять дают теплоту.

Итак, мы можем нисколько не опасаться охлаждения Земли, хотя бы при самом совершенном использовании солнечного лу­чеиспускания превращением его в механическую работу, пищу, ткани и другие продукты, расходуемые человеком. Даже одеж­да, истлевая, возвращает заимствованную от Солнца энергию в виде тепла. Даже умерший, разлагаясь, постепенно возвращает ту же энергию. Напротив, разумное и выгодное использование солнечной энергии будет способствовать равномерности земной температуры. В самом деле, избыток солнечной энергии на эква­торе поглотится растениями и плодами, и там от этого не будет очень жарко. Но пища, топливо и прочее, перенесенные к северу или югу (в высокие широты — к холоду), где в них более нуж­даются, выделяют свою потенциальную энергию и тем уменьша­ют холод высоких широт.

Мы видим, что совершенное использование не лишает нас достаточного тепла. Напротив, умеренные страны сделаются теп­лее, а несносный жар тропических стран будет терпимее.

Пока Солнце дает нам очень немного в сравнении с тем, что может дать. Это зависит от человеческого незнания и неуме­ния. Малость получаемого ограничивает размножение человека и делает его рабом природы и своих нужд — вечным мучеником непосильного труда. Используемая механическая работа водо­падов в 543 000 раз меньше солнечной энергии, а работа угля в 125 000 раз меньше. Растениями же используется примерно не более одной десятитысячной мощи лучей.

Пока только намечается рациональное использование Солнца с помощью отобранных растений, поставленных в искусственную обстановку и тогда могущих использовать в тропическом кли­мате до 5% и более солнечной энергии. Это возможно и сейчас. Такие растения и теперь есть. Тогда совершенно померкнет зна­чение всех родов угля (черного, белого и голубого). В самом деле при пятипроцентном использовании Солнца оно уже даст в 6000 раз больше, чем дает ископаемое. Когда человеческое население Земли увеличится во столько же раз, тогда упрочится и господство его над планетой. Но теоретически возможно ис­пользование до 50% и более лучистой энергии.

Извлекая солнечную энергию при посредстве отборных расте­ний, мы получаем: 1. Пищу, которой хватит для пропитания насе- ления в 1000 миллиардов. 2. Множество продуктов, необходимых для транспорта, строительства, одежды, лечения и так далее. 3. Горючее в тысячи раз более обильное, чем ископаемый уголь. Значит, чем далее (по мере истощения каменноугольных копий и нефти), тем более мы должны обращать внимание на растения, на их отбор, усовершенствование и воспитание. Есть и другие пути эксплуатации солнечной энергии, но они не так близки и понятны, как агрикультура.

Только недостаток углекислого газа в атмосфере, необходи­мого для будущего интенсивного хозяйства, заставит нас нещад­но добывать и сжигать каменный уголь и всячески извлекать углекислый газ из недр Земли для обогащения им атмосферы. Так, обжиг углекислых металлов (например, обжигание углекис- лой извести — бетонное дело) пополняет отчасти атмосферу драгоценным для нас углекислым газом. Без него невозможно усиленное земледельческое хозяйство. Без него — гибель для размножения человечества и полного овладения им Землей.

Поиск по сайту: