Я вернулся на завод с пружинным механизмом, бережно прижимая его к груди, словно драгоценность. Захар, посмотрев на меня, усмехнулся:
— Егор Андреевич, вы с этой штуковиной как с младенцем носитесь.
— Это почти так же важно, — ответил я, не отрываясь от механизма. — Если всё получится, Захар, мы сделаем то, чего ещё никто в России не видел.
У ворот завода я спрыгнул с лошади и практически побежал к мастерской Савелия Кузьмича. Дверь распахнулась с грохотом — мастера вздрогнули и обернулись.
— Готово! — выдохнул я, поднимая механизм над головой. — Ювелир закончил!
Григорий подскочил первым:
— Покажите, покажите!
Я положил механизм на верстак. Все столпились вокруг — Григорий, Савелий Кузьмич, Фёдор Железнов, Семён Кравцов, даже молодой Ванька бросил свою работу у горна.
— Вот это работа, — присвистнул Савелий, наклоняясь ближе. — Шестерёнки-то какие! Ювелирная работа, иначе не скажешь.
Я завёл пружину ключом. Механизм ожил — тихое ровное тиканье, барабан начал вращаться, выступы поочерёдно щёлкали.
— Слышите? — я прижал палец к губам. — Удары почти в один сливаются. Именно то, что нужно.
Григорий достал свои неизменные записи:
— Значит, теперь у нас есть всё? Колбы от Митяя, электроды от Фёдора, вакуумный насос от Савелия Кузьмича, кристаллы, и вот — механизм.
— Всё, — подтвердил я. — Можем приступать к сборке. Только сначала нужно продумать последовательность действий. Григорий, бумагу.
Он мигом подсунул мне лист. Я начал набрасывать схему сборки:
— Смотрите. Первое — готовим колбу. Фёдор, тебе нужно вставить электроды в отверстие колбы. Герметизируем его… — я задумался, — воском? Нет, воск расплавится от разрядов. Смолой. Древесной смолой, разогретой и застывшей. Она изолирует и держит крепко.
Фёдор кивнул, записывая:
— Смолой. Понял.
— Второе, — продолжал я, — откачиваем воздух из колбы через горлышко. Савелий Кузьмич, твой насос. Нужно откачать максимум воздуха, создать разрежение.
— А как горлышко запаять? — спросил Семён. — Ведь нужно герметично.
— Запаяем стеклом, — ответил я. — Нагреем горлышко на пламени горелки, сожмём щипцами, оно сплавится само. Митяй так ампулы делал.
— Понятно, — Семён записал.
— Третье, — я рисовал дальше, — собираем механическую часть. Пружинный механизм крепим к основанию — деревянному или металлическому, неважно. От барабана с выступами делаем систему рычагов. Каждый выступ при вращении бьёт по своему рычагу. Рычаги ударяют по кристаллам кварца. Кристаллы дают импульсы.
— Пять кристаллов? — уточнил Григорий.
— Пять, — подтвердил я. — Расположим их по кругу вокруг барабана. От каждого кристалла — провод. Все провода сходятся к одному электроду в колбе. От второго электрода — провод к заземлению или к металлическому корпусу.
Савелий Кузьмич почесал бороду:
— Егор Андреевич, а что если разряд слишком слабый? Газ в колбе не загорится?
— Попробуем, — честно ответил я. — Это эксперимент. Может, с первого раза не получится. Тогда будем менять параметры — увеличивать силу удара, менять разрежение в колбе, пробовать другие газы.
— А какие газы? — заинтересовался Семён.
Я задумался. В XXI веке для люминесцентных ламп использовали пары ртути, инертные газы — аргон, неон. Но здесь, в начале XIX века, достать чистый аргон невозможно. Ртуть… можно попробовать, но опасно.
— Начнём с разреженного воздуха, — решил я. — Если не сработает, попробуем пары… — я вспомнил школьную физику, — водород! Водород даёт яркое свечение при разрядах!
— А где взять водород? — спросил Фёдор.
— Сделаем, — уверенно сказал я. — Кислота плюс металл. Серная кислота плюс цинк или железо. Реакция даёт водород. Соберём его в пузырь, закачаем в колбу.
Мастера переглянулись. Видно было, что химия для них — тёмный лес. Но они доверяли мне.
— Ладно, — Григорий захлопнул блокнот. — План есть. С чего начнём?
Я огляделся по мастерской:
— Начнём с подготовки колбы. Фёдор, бери электроды, смолу, одну колбу. Будем монтировать.
Фёдор осторожно взял одну из колб, привезённых из Уваровки. Поднёс к свету, осмотрел.
— Отличная работа, — пробормотал он. — Ровная, как слеза.
Потом положил колбу на мягкую ткань на верстаке, взял два медных электрода. Я подошёл ближе, наблюдая:
— Смотри, Фёдор. Электроды должны войти в отверстия плотно, но так, чтоб не треснуло стекло. Без усилия.
Он кивнул, начал осторожно вставлять первый электрод в боковое отверстие колбы. Металл вошёл туго, но без скрипа. Фёдор медленно протолкнул его на нужную глубину — так, чтобы внутри колбы торчал кончик длиной с мизинец.
— Вот так? — спросил он, оборачиваясь ко мне.
— Идеально, — одобрил я. — Второй так же.
Второй электрод вошёл, прижатый к другой стороне колбы. Теперь в ней торчали два медных стержня, направленных друг к другу, но не соприкасающихся — между ними оставалось пространство с палец шириной.
Савелий Кузьмич принёс горшочек с разогретой древесной смолой. Густая, тягучая, янтарного цвета.
— Сейчас будем герметизировать, — сказал я, взяв тонкую палочку. — Фёдор, держи колбу крепко, не дёргай.
Я осторожно наносил смолу вокруг первого электрода, заполняя щель между металлом и стеклом. Смола затекала, заполняла малейшие зазоры. Потом то же самое со вторым электродом.
— Теперь нужно дать остыть, — сказал я, отставляя горшочек. — Минут двадцать. Смола застынет, будет держать намертво.
Пока смола остывала, я подозвал Савелия Кузьмича:
— Савелий, давай проверим насос. Нужно убедиться, что он даст нужное разрежение.
Мы взяли вакуумный насос. Савелий присоединил к выходному клапану короткую трубку, второй конец опустил в чашку с водой.
— Тяни, — велел я.
Он взялся за ручку, потянул. Поршень шел с усилием, но ровно. Из трубки в воде пошли пузыри — воздух откачивался.
— Работает, — удовлетворённо констатировал Савелий. — Тянет хорошо.
— Отлично, — я аж потер ладони от предвкушения. — Значит, справится с колбой.
Вернулись к верстаку. Смола на электродах уже застыла, стала твёрдой. Я попробовал пошевелить электрод — не двигался, сидел намертво.
— Готово, — объявил я. — Теперь самое сложное — откачка воздуха.
Григорий подошел с насосом ближе. Савелий взял трубку, присоединил её к горлышку колбы. Соединение тоже обмазали смолой, чтобы не подсасывал воздух обратно.
— Тяни, — скомандовал я.
Савелий Кузьмич потянул ручку. Поршень пошел. Я следил за колбой — никаких видимых изменений. Воздух откачивался, но глазом это не увидишь.
— Сколько еще? — спросил Савелий, пережимая трубку и отсоединяя насос, приводя его в изначальное положение. Затем снова подсоединил к трубке.
— Ещё, — ответил я. — Нужно максимальное разрежение. Выкачивачай, пока поршень не будет сильно сопротивляться.
Он продолжал. Сделал порядка десяти подходов. Дальше поршень тянулся уже с явным усилием.
— Хватит, — остановил я его. — Больше не нужно. Так как колб у нас ограниченное количество, то мы сейчас просто перекроем трубку, запаивать не будем.
Я взял специальные щипцы, зажал ими трубку.
— Снимай насос, — велел я Савелию.
— Готово, — выдохнул я, ставя колбу на верстак. — Смотрите — держит герметично.
Мастера толпились вокруг, разглядывая результат. Колба была закрыта, внутри — разреженный воздух, два электрода, направленных друг к другу.
— Это уже половина дела, — сказал Григорий. — Теперь механизм?
— Теперь механизм, — согласился я.
Мы освободили большой участок верстака. Я положил туда пружинный механизм, разложил вокруг кристаллы кварца, медную проволоку, крепления.
— Значит так, — начал я, обращаясь к мастерам. — Механизм крепим к деревянному основанию. Григорий, найди доску — крепкую, ровную, размером… — я прикинул, — вот примерно с этот верстак шириной.
Григорий кивнул, ушёл. Вернулся через пару минут с подходящей доской. Мы уложили её на верстак, закрепили пружинный механизм в центре с помощью металлических скоб.
— Дальше, — продолжал я, — нужно сделать пять рычагов. Каждый рычаг — это тонкая металлическая полоска на оси. Один конец рычага попадает под выступ барабана, второй — бьёт по кристаллу кварца.
Фёдор принялся вырезать рычаги из тонкой листовой меди. Работал быстро и точно. Через полчаса у нас было пять одинаковых рычагов.
Савелий Кузьмич сверлил отверстия в доске для осей рычагов. Потом вставлял тонкие металлические стержни — оси, на которые надевались рычаги. Рычаги качались свободно, но без люфта.
— Молодцы, — похвалил я. — Теперь кристаллы.
Я достал пять кристаллов кварца — те самые, что ювелир обработал для ружейных замков. Каждый кристалл поместил в металлическую обойму с кожаной прокладкой — для амортизации.
Обоймы с кристаллами закрепили на доске по кругу вокруг барабана. Расположили так, чтобы вторые концы рычагов были точно напротив кристаллов.
— Проверяем, — сказал я, заводя пружину.
Барабан начал вращаться. Выступы поочерёдно поднимали рычаги, рычаги падали, ударяя по кристаллам. Щёлк-щёлк-щёлк — ровный, ритмичный звук.
— Работает! — Семён аж подпрыгнул от радости.
— Пока работает механически, — осадил я его. — Электрическую часть ещё не проверяли.
Я взял тонкую медную проволоку, начал припаивать её к обоймам кристаллов. От каждой обоймы — по проводу. Все пять проводов свёл к одному узлу, скрутил вместе. Потом протянул общий провод к одному из электродов колбы, припаял.
От второго электрода колбы протянул провод к металлическому корпусу основания — заземление.
— Вот, — сказал я, выпрямляясь и вытирая пот со лба. — Схема собрана. Теперь нужно установить колбу над механизмом и протестировать.
Григорий сделал простое крепление из медной проволоки — что-то вроде клетки, которая держала колбу вертикально над барабаном. Колба висела на высоте примерно ладони над механизмом.
Я завёл пружину. Барабан ожил, рычаги начали стучать по кристаллам. Щёлк-щёлк-щёлк.
Мы все уставились на колбу, затаив дыхание.
Ничего.
Никакого свечения. Колба оставалась тёмной.
— Почему не светится? — разочарованно спросил Семён.
Я нахмурился, думая. Кристаллы дают импульсы — это мы знаем по ружейным замкам. Проводка целая, я проверял. Электроды на месте, разрежение в колбе есть. Почему нет разряда?
— Подождите, — сказал я, подходя ближе.
Нагнулся, всмотрелся в колбу. И тут заметил — между электродами слишком большое расстояние! В ружейных замках расстояние от кристалла до капсулы — миллиметры. А здесь — сантиметры!
— Вот в чём дело, — выдохнул я. — Разряд не может перескочить такое расстояние. Электроды нужно сблизить.
— Но они уже впаяны в стекло, — напомнил Фёдор. — Не вытащишь.
— Нужно переделать, — решил я. — Электроды должны быть ближе друг к другу. Или… — я задумался, — можно удлинить электроды внутри колбы. Припаять к ним дополнительные кончики, чтобы расстояние сократилось или вставить электроды глубже в колбу, чтобы кончики почти соприкасались внутри — тут как раз запас наружу выступает.
Фёдор кивнул:
— Это можно. Сейчас сделаю.
Он взял новую колбу, два медных стержня. Вставил их в отверстия, протолкнул глубоко — так, что внутри колбы между кончиками электродов осталось буквально три-четыре миллиметра.
— Вот так? — спросил он.
— Идеально, — одобрил я.
Повторили всю процедуру — загерметизировали смолой, откачали воздух, перекрыли трубку. Заняло ещё час, но я торопил мастеров — не терпелось проверить.
Новую колбу установили в крепление над механизмом. Подсоединили провода.
— Попробуем ещё раз, — сказал я, заводя пружину.
Барабан начал вращаться. Рычаги застучали по кристаллам. Щёлк-щёлк-щёлк.
Я вгляделся в колбу.
И увидел.
Слабая, едва заметная голубоватая искорка мелькнула между электродами. Потом ещё одна. И ещё.
— Есть! — выдохнул я. — Есть разряд!
Мастера ахнули, все разом ринулись к колбе.
— Где? Где разряд? — Семён чуть не опрокинул механизм, пытаясь рассмотреть.
— Вот, смотрите, — я показал на пространство между электродами. — Видите голубые искорки?
Они всматривались, щурились. Григорий кивнул первым:
— Вижу! Точно, искорки! Слабые, но есть!
Савелий Кузьмич присвистнул:
— Ну надо же! Работает!
Только вот проблема — искорки были слишком слабыми, чтобы дать заметное свечение. Колба не светилась, как я надеялся. Были лишь короткие, едва видимые вспышки.
— Почему так слабо? — озадаченно спросил Фёдор.
Я задумался. Вариантов несколько. Первое — импульсы от кристаллов недостаточно сильные. Нужно увеличить силу удара по кристаллам. Второе — разрежение в колбе недостаточное или, наоборот, слишком сильное. Третье — нужен другой газ, не воздух.
— Попробуем увеличить силу удара, — решил я. — Савелий Кузьмич, можно сделать рычаги с большим плечом? Чтобы они падали с большей силой?
— Можно, — согласился он. — Сейчас переделаю.
Он снял рычаги, выковал новые — длиннее, массивнее. Установил обратно. Завели пружину снова.
На этот раз удары по кристаллам были громче, сильнее. Щёлк-щёлк-щёлк — уверенно, мощно.
Смотрю на колбу. Искорки стали ярче! Теперь они были отчётливо видны — голубовато-фиолетовые вспышки между электродами. Но всё ещё не светилось так, как нужно для освещения.
— Лучше, — констатировал Григорий. — Но мало.
— Нужен другой газ, — сказал я. — Водород. Он даёт яркое свечение при разрядах. Сделаем новую колбу, заполненную водородом вместо воздуха.
— А где взять водород? — спросил Семён.
— Сделаем, — уверенно ответил я. — Нужна серная кислота и железо. Или цинк. Реакция даёт водород. Соберём его, закачаем в колбу.
Савелий Кузьмич почесал бороду:
— Серная кислота есть у Ричарда. Он её использует в лечебнице. Можно попросить.
— Отлично, — обрадовался я. — Семён, беги к Ричарду. Попроси серной кислоты, пробирки будет достаточно. Скажи, что для эксперимента нужна.
Семён кивнул и убежал.
Пока его не было, мы с Фёдором подготовили всё необходимое для получения водорода. Взяли большую стеклянную банку, насыпали в неё железных опилок. Фёдор принёс трубку, которую мы использовали для вакуумного насоса.
— План такой, — объяснял я. — Нальём кислоту на железо. Пойдёт реакция, выделится водород. Водород по трубке пойдёт в колбу. Когда колба заполнится, запаяем горлышко.
Григорий записывал:
— А как узнать, что колба заполнилась?
— Подержим трубку на весу несколько минут, — ответил я. — Водород лёгкий, он вытеснит весь воздух из колбы. Потом перекроем.
Через полчаса вернулся Семён с пробиркой серной кислоты:
— Ричард передал её с предупреждением — не проливать, не трогать голыми руками, очень едкая.
— Спасибо, — взял я бутылку, соблюдая осторожность. — Начинаем.
Поставил банку с железными опилками на верстак. Вставил один конец трубки в горлышко новой колбы (с электродами, но ещё не запаянной). Второй конец трубки опустил в банку, так чтобы он был над опилками.
— Отойдите, — предупредил я мастеров. — Если что пойдёт не так, может брызнуть кислота.
Они отступили. Я осторожно начал наливать серную кислоту на железные опилки.
Реакция началась мгновенно. Зашипело, забурлило, пошёл белый дым. Железо растворялось в кислоте, выделяя водород.
— Ничего себе⁈ — воскликнул Семён.
Водород по трубке пошёл в колбу. Я держал колбу горлышком вниз, чтобы лёгкий газ вытеснял воздух.
— Сколько держать? — спросил Фёдор.
— Минуты три, — ответил я, следя за реакцией в банке. — Пусть колба хорошо заполнится.
Прошло три минуты. Реакция начала затухать, шипение стихло. Я быстро вытащил трубку из колбы и пережал трубку.
Колба с водородом готова.
— Сейчас узнаем, — выдохнул я, устанавливая колбу в крепление над механизмом.
Подсоединил провода. Завёл пружину.
Барабан начал вращаться. Рычаги застучали. Щёлк-щёлк-щёлк.
И колба вспыхнула.
Яркий, резкий, голубовато-белый свет залил мастерскую. Все ахнули, отшатнулись, зажмурились от неожиданности.
— Работает! — заорал Григорий. — Работает, Егор Андреевич!
Я стоял, не в силах оторвать взгляд от колбы. Она светилась. Савелий Кузьмич перекрестился. Импульсы от кристаллов создавали серию электрических разрядов в водороде, а водород вспыхивал ярким светом. Частота импульсов была достаточно высокой, чтобы свет казался почти непрерывным — лишь лёгкое мерцание, почти незаметное глазу.
— Это… это… — Савелий Кузьмич не находил слов, глядя на лампу. — Это свет без огня! Настоящий свет без огня!
Фёдор Железнов присел на лавку, не сводя глаз с колбы:
— Я не верю своим глазам.
Я улыбался во весь рот:
— Это наука. Физика, химия, механика. Всё вместе.
Семён подошёл ближе, протянул руку к колбе:
— А она не горячая?
— Осторожно, — предупредил я. — Стекло может нагреться от разрядов.
Он коснулся колбы кончиками пальцев, тут же отдёрнул руку:
— Тёплая. Но не обжигает. Не то что свеча или лампа.
Григорий достал свой блокнот, начал лихорадочно записывать:
— Егор Андреевич, это нужно задокументировать! Дату, время, состав колбы, параметры механизма — всё!
Я кивнул:
— Правильно. Записывай. Это первая в России механическая лампа на пьезоэлементах и водороде.
Мы стояли вокруг светящейся лампы, загипнотизированные. Она продолжала работать — барабан вращался, рычажки стучали, кристаллы давали импульсы, колба светилась.
— А сколько она проработает? — спросил Савелий Кузьмич.
— Зависит от пружины, — ответил я. — Ювелир говорил, что пружины хватит на два-три часа работы. Потом нужно будет заводить снова.
— Всё равно это невероятно, — восхитился Фёдор. — Завёл раз — и три часа при свете работай!
Мы стояли в мастерской, освещённой не свечами, не лампами, а механическим чудом. И я понимал — это момент, который запомнится на всю жизнь.