«Наука в коротких главах»

Во время быстрой поездки по побережью Антрима я наблюдал другие примеры этого своеобразного конгломерата и имею основания полагать, что он гораздо более распространен, чем принято считать. Я обнаружил его удивительно хорошо представленным в месте, которое посещается почти так же широко, как Дорога гигантов, и где, тем не менее, он, по-видимому, до сих пор оставался незамеченным, а именно Каррик-а-Рид, где общественный экипаж останавливается, чтобы дать посетителям возможность осмотреть или пересечь веревочный мост и т. д.

Здесь все образование представлено таким образом, что поразительно иллюстрирует мою теорию.

Существует перекрывающий поток базальта, образующий поверхность изолированной скалы, и этот базальт покоится непосредственно на основании из конгломерата, имеющего точно такой вид, который получился бы в результате медленного запекания массы валунной глины.

Морской овраг, отделяющий островную скалу от материка, демонстрирует прекрасный разрез толщиной более восьмидесяти футов и имеет преимущество полного дневного света по сравнению с пещерой Данлюс. Что это не просто жерло или труба, очевидно из его протяженности. Его положение под базальтовой шапкой опровергает вышеприведенное последующее объяснение, которое недавно приняли мистер Халл и другие.

Гетерогенный бомбоподобный характер валунов не так сильно выражен, как в скале Данлюс, и это может возникнуть из-за более близкого соседства базальта, который, входя здесь в прямой контакт, вероятно, нагрел бы глиняную матрицу (саму по себе образованную в основном из ледникового базальта) до начального плавления и тем самым сделал бы ее более похожей на базальтовые валуны, которые она содержит, чем на другую глину, которая была менее интенсивно нагрета из-за большего расстояния от лавового потока.

Тропа, ведущая к лестнице, по которой осуществляется подход к мосту, проходит над таким конгломератом, и дальнейшие расширения видны в разрезах вокруг. Я увидел достаточно во время своего поспешного визита, чтобы указать на существование большой площади этого конкретного образования.

На небольшом расстоянии от Каррик-а-Рид, по пути в Балликасл, экипаж проезжает мимо значительных отложений обычной валунной глины, обнаженной и неизмененной.

Блоки базальта и т. д., вкрапленные в нее, соответствуют по общему размеру и форме «бомбам», за исключением того, что некоторые из последних имеют слоистый или сланцеватый характер вблизи своих поверхностей.

Я сожалею о своей неспособности отдать должное этому предмету из-за того, что вышеприведенное объяснение происхождения этого любопытного образования пришло мне в голову только тогда, когда я спешил домой после несколько затянувшегося визита в Ирландию. Поскольку у меня может не быть возможности для дальнейшего исследования в течение некоторого времени, я предлагаю гипотезу в этой сырой форме, чтобы она могла быть обсуждена и либо подтверждена, либо опровергнута геологами Артиллерийского управления (Ordnance Survey) или другими, у кого есть лучшие возможности для наблюдения, чем я могу себе позволить.

Если этот конгломерат окажется, как я предполагаю, ледниковым отложением, измененным последующим потоком лавы, он предоставит чрезвычайно интересные данные для определения хронологических отношений ледниковой эпохи к тому периоду вулканической активности, которому обязаны лавы северо-востока Ирландии. Хотя это никоим образом не нарушит общий вывод о том, что великие извержения, которые покрыли меловые породы этого региона и снабдили валунами мой предполагаемый метаморфизованный дрейф, произошли в эпоху миоцена, это покажет, что эта вулканическая эпоха была значительно большей продолжительности, чем обычно предполагается; или что должно было быть две или более вулканических эпохи — доледниковая, как обычно понимается, и послеледниковая, чтобы обеспечить лаву, перекрывающую дрейф.

Это послеледниковое расширение вулканического периода имеет особый интерес в Ирландии, так как «Анналы четырех мастеров» и другие записи древней ирландской истории и традиции изобилуют описаниями физических изменений, многие из которых удивительно соответствуют тем, что недавно произошли в окрестностях активных и потухших вулканов.

В докладе, прочитанном перед Королевской ирландской академией 23 июня 1873 года и опубликованном в ее «Трудах», доктор Сигерсон собрал некоторые из наиболее достоверных этих описаний и сравнивает их с аналогичными явлениями, недавно наблюдавшимися в Неаполе, на Сицилии, в Южной Америке, Сибири и т. д. «Великая трезвость изложения и обстоятельная точность утверждений» имен, дат и т. д., которые характеризуют эти отчеты, делают их вполне достойными того рода сравнения со строго научными данными, которое сделал доктор Сигерсон.

Поскольку мы теперь знаем, что человек существовал в Британии в межледниковый, если не в доледниковый период, и поскольку столь бурное вулканическое возмущение, как то, что излило лавы Антрима и района Моурн, вряд ли могло утихнуть внезапно, а, вероятно, сопровождалось веками затухающей активности, совсем не удивительно, что этот период незначительной активности мог распространиться на период традиции и самых ранних исторических записей.

ТРАВЕРТИН.

Старое восклицание о том, что Август нашел Рим кирпичным, а оставил мраморным, многих вводит в заблуждение. Древний Рим отнюдь не был мраморным городом, хотя карьеры Массы и Каррары находятся недалеко. Основными строительными материалами Имперского города даже в его лучшие дни были кирпич и травертин. Кирпич, однако, сильно отличался от пористых лепешек грубо обожженной глины, из которых построен современный мегаполис мира. Я исследовал на месте множество образцов и обнаружил, что все они имеют удивительно компактную структуру, где-то между материалом современной терракоты и обычных цветочных горшков, и аналогично промежуточный по цвету. Римские строители, по-видимому, не имели стандартного размера; кирпичи различаются даже в одном здании — например, в Колизее; все, что я видел, намного тоньше наших кирпичей — мы бы назвали их плиткой.

Но самым характерным материалом является травертин. Стены Колизея состоят из смеси этого материала и вышеупомянутой плитки. То же самое касается большинства других очень массивных руин, таких как термы и т. д. Многие храмы с колоннами и облицовкой из мрамора имеют внутренние стены, построенные из этой смеси, в то время как другие полностью из травертина.

Я был очень удивлен удивительной неразрушимостью этого замечательного материала. В зданиях, где гладкий кристаллический мрамор потерял всю свою остроту и первоначальную поверхность, этот грязный, желтый, губчатый на вид известняк оставался без малейших признаков выветривания. Самый замечательный пример этого дает храм Нептуна в Пестуме, в Калабрии. Это самая совершенная руина чисто классического храма, которая существует сейчас, и, на мой взгляд, самая прекрасная. Я предпочитаю его даже Парфенону.

У нас в Лондоне есть небольшой образец этого. Дорические колонны у входа на станцию Юстон являются копиями колонн его перистиля. Оригиналы сделаны из травертина, блоки, образующие их, уложены друг на друга без раствора или цемента и настолько точно выровнены, что, обходя здание и тщательно осматривая, я не смог найти ни одной щели, в которую можно было бы вставить полоску обычной писчей бумаги или лезвие перочинного ножа. И все же этот храм был антикварным памятником еще во времена римских императоров.

Грубая естественная поверхность камня обнажена и на первый взгляд кажется выветренной, но этот вид обусловлен просто его естественной губчатой структурой. По-видимому, он был покрыт своего рода штукатуркой или сглаживающей пленкой, которая, либо образуя тонкий слой, либо, возможно, только заполняя поры травертина, давала гладкую поверхность, на которую наносилась окраска. Это сейчас лишь неясно видно кое-где, и, если я правильно помню, некоторые оспаривали его существование.

Но этот травертин, хотя и такой знакомый итальянцу, является здесь такой редкостью, что может потребоваться дальнейшее описание его структуры и состава. Это известняк, образованный химическим осаждением. Большинство известняков более или менее органического происхождения, представляют собой агломерации раковин, кораллов и т. д., но этот образован тем же видом действия, что и тот, который производит сталактиты в известняковых пещерах. Он имеет некоторое сходство с накипью, образующейся на котлах от известковой воды. Хотя это материал столь многих древних зданий, он, геологически говоря, является самым молодым из всех твердых пород. Его формирование сейчас продолжается на некоторых из тех самых карьеров, которые снабжали Имперский Рим.

На Кампанье, между Римом и Тиволи, есть небольшое круглое озеро, из которого постоянно течет поток теплой воды, бьющий снизу. Его местное название — «Озеро Тартар». Вода, подобно воде Зоэдона, содовой воде или шампанскому, перенасыщена углекислотой, которая была нагнетана в нее, пока она находилась под давлением внизу. Эта углекислота растворила часть известняков, через которые проходит подземная вода, и когда она выходит на поверхность, углекислота улетает, подобно той, что выходит, когда мы откупориваем бутылку содовой воды, хотя и менее внезапно, и известь, теряя свой растворитель, осаждается и образует корку на всем, что покрыто водой.

Когда я посетил это озеро в феврале, оно было окружено «шево-де-фриз» (chevaux de frise) необычайного характера; тысячи трубок диаметром от половины дюйма до одного дюйма снаружи, с известковыми стенками толщиной около одной восьмой дюйма. Они стояли высотой от двух до трех футов и так близко друг к другу, что нам пришлось пробиваться через плотный частокол, который они образовали, чтобы добраться до края озера. После некоторых размышлений и расспросов их происхождение было обнаружено. Это инкрустированные остатки камыша, который процветал летом и отмер с тех пор. Во время их роста вода поднялась, и таким образом они покрылись коркой компактного травертина. Это отложение происходит так быстро, что кусок кружева, оставленный в озере на несколько часов, выходит совершенно жестким, причем каждая нить покрыта известняком. Такие образцы и веточки, аналогично покрытые, продаются туристам или готовятся ими, если у них есть время остановиться. Сэр Гемфри Дэви воткнул палку в дно озера и оставил ее стоять вертикально в воде с мая по следующий апрель, а затем с трудом разбил остроконечным молотком корку, образовавшуюся вокруг палки. Эта корка была толщиной в несколько дюймов. То, что я видел вокруг бывшего камыша, возможно, все было сформировано за несколько дней или недель. Ручей, вытекающий из озера, откладывает травертин на всем своем протяжении, и когда он выходит из берегов, оставляет каждую травинку, которую покрывает, инкрустированной этим известняком.

Рядом с озером Тартар находится озеро Сольфатара, которое содержит аналогичную известковую воду, но сильно пропитанную сероводородом; следовательно, оно откладывает смесь карбоната и сульфида кальция, своего рода пористый туф, причем некоторые из них настолько пористые, что плавают как каменная пена, образуя то, что чичероне называют «плавучими островами». Лайель в своих «Принципах геологии» путает эти озера и описывает Тартар под названием Сольфатара.

Травертин, используемый в качестве строительного камня, в основном добывается из карьеров Понте-Лукано и представляет собой отложение, которое образовалось на дне озера, подобного озеру Тартар. Знаменитый каскад Анио в Тиволи образует известковые сталактиты, и по всей округе есть ручьи, пещеры и отложения, где это образование можно увидеть в процессе или завершенным.

Он значительно варьируется по структуре, некоторые образцы компактны и гладкие, другие имеют вид окаменелого мха, и большие разновидности могут быть найдены среди материалов одного здания. Он, однако, обычно грубый и более или менее губчатый на вид, как было сказано выше, но эта структура, по-видимому, не влияет на его устойчивость, по крайней мере, не в климате Италии. Выдержал бы он долгие морозы — это открытый вопрос. Ночные морозы в Риме и его окрестностях довольно сильные, но обычно сопровождаются теплым солнечным днем; таким образом, нет большого проникновения льда.

Каждый образец, который я исследовал, показывает удивительную компактность молекулярной структуры, несмотря на видимую пористость. Все они издают чистый металлический звон при ударе, а внутренняя поверхность, если я могу так описать поверхность червеобразной структуры, которую он иногда демонстрирует, всегда чистая и гладкая, как будто покрытая лаком. Этому я приписываю его долговечность. Чтобы вышеприведенное описание не показалось противоречивым, я объясню немного подробнее. Если бы расплавленное стекло было вытянуто в нити и этим нитям, пока они мягкие, позволили бы свободно агломерироваться в извилистую массу, она, рассматриваемая в массе, имела бы пористую или губчатую структуру, но, тем не менее, ее молекулярная структура была бы компактной и стекловидной; была бы механическая, но не молекулярная пористость. Травертин подобен этому.

Есть ли у нас травертин в Англии? Это практический вопрос некоторой важности, и на него я без колебаний отвечаю: Да. Его много образовалось и образуется в окрестностях Мэтлока, но тот, который я видел на поверхности пещер и т. д., не такой компактный и металлический, как итальянский. Это, однако, не доказывает полного отсутствия полезного травертина. Не имея никакого коммерческого интереса в поиске, я смотрел только на то, что попадалось мне на пути, но почти не сомневаюсь, что существуют и другие виды, кроме тех, что я видел. Я также видел травертин в процессе формирования в Ирландии, где, я думаю, есть прекрасное поле для исследования в регионах горного известняка, которые были потревожены вулканической активностью миоценовой эпохи. Травертины Италии встречаются в окрестностях потухших вулканов.

Классические ассоциации, связанные с этим материалом, его замечательная устойчивость и легкость, с которой он поддается обработке, делают его достойным большего внимания, чем он до сих пор получал от британских строителей.

ДЕЙСТВИЕ МОРОЗА В ВОДОПРОВОДНЫХ ТРУБАХ И НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Популярная наука сейчас проникла достаточно глубоко, чтобы сделать ненужным опровержение старого распространенного заблуждения, приписывавшего разрыв водопроводных труб оттепели, наступающей после морозов; теперь все понимают, что оттепель лишь делает последствия предыдущего замерзания столь катастрофически очевидными. Тем не менее, общая тема воздействия замерзающей воды на наши жилища понимается всеми заинтересованными лицами не так полно, как следовало бы. Строителям и домовладельцам необходимо понимать это досконально, поскольку большинство бытовых бедствий, возникающих в суровые зимы, можно значительно смягчить, если не полностью предотвратить, путем научного подхода при строительстве зданий. В наши дни арендаторы знают об этом и делают соответствующий выбор. Таким образом, рыночная стоимость здания может быть повышена за счет такой адаптации.

Твердые тела, жидкости и газы расширяются при нагревании. Однако этот великий общий закон имеет несколько исключений, самым примечательным из которых является вода. Давайте предположим простой эксперимент. Представьте себе трубку термометра с резервуаром и стержнем, заполненными водой так, что при нагревании воды почти до точки кипения она поднимется почти до самого верха длинного стержня. Теперь давайте охладим ее. По мере охлаждения вода будет опускаться, и это опускание будет продолжаться до тех пор, пока она не достигнет температуры, отмеченной на нашем обычном термометре как 39°, или, точнее, 39,2°; затем происходит странная инверсия. По мере того как температура падает ниже этой отметки, вода постепенно поднимается в стержне, пока не будет достигнута точка замерзания.

Это расширение составляет 1/7692 часть от общего объема воды, или 100 000 частей превращаются в 100 013. Пока что величина расширения очень мала, но это лишь предвестие того, что последует. Понизьте температуру еще больше, вода начнет замерзать, и в момент замерзания она внезапно расширяется до величины, равной 1/15 своего объема, т.е. объема того количества воды, которое переходит в твердое состояние. Температура остается на уровне 32° до тех пор, пока вся вода не замерзнет.

К счастью для нас, замерзание воды — это всегда медленный процесс, ибо если бы это превращение каждых 15 галлонов в 16 происходило мгновенно, все наши трубы разорвались бы с силой, близкой к взрывной. Но такое внезапное замерзание сколько-нибудь значительного количества воды практически невозможно из-за «скрытой теплоты» жидкой воды, которая составляет 142½°. Все это тепло выделяется в процессе замерзания. Именно выделение такого большого количества тепла поддерживает температуру замерзающей воды всегда на уровне 32°, даже если окружающий воздух может быть гораздо холоднее. Ни одна часть воды не может опуститься ниже 32°, не став твердой, а та часть, которая затвердевает, выделяет достаточно тепла, чтобы нагреть в 142½ раза большее количество воды с 31° до 32°.

Медленность оттаивания объясняется тем же общим фактом. Поучительный эксперимент можно провести, просто наполнив кастрюлю снегом или битым льдом и поставив ее на обычный огонь. Медленность оттаивания удивит большинство людей, которые ранее не пробовали проводить этот эксперимент. На растапливание этого снега уходит примерно столько же времени, сколько потребовалось бы на нагревание равного веса воды с 32° до 174°. Или, если смешать фунт воды при 174° с фунтом снега при 32°, результатом будут два фунта воды при 32°; 142° исчезнут, не сделав снег теплее, они будут полностью израсходованы на выполнение работы по плавлению.

Сила, с которой происходит значительное расширение при замерзании, практически непреодолима. Толстостенные артиллерийские орудия наполняли водой и затыкали дуло и запальное отверстие. Они разрывались, несмотря на свою огромную толщину и прочность. Учитывая это, на первый взгляд кажется удивительным, что замерзшие водопроводные трубы, будь то свинцовые или железные, вообще выдерживают. Они не выдержали бы, если бы не другое свойство льда, которое очень мало изучено, а именно его вязкость.

Это требует некоторых пояснений. Хотя лед — это то, что мы называем твердым телом, он не является по-настоящему твердым. Как и другие кажущиеся твердыми тела, он не является идеально жестким, но все же сохраняет некоторую степень способности течь, что является характеристикой жидкостей. Это было продемонстрировано путем наполнения бомбы водой, оставления запального отверстия открытым и замораживания. Снаружи сначала образуется ледяная корка, которая, конечно, закупоривает запальное отверстие. Затем внутренняя часть постепенно замерзает, но расширение, вызванное этим, выталкивает лед из запального отверстия в виде цилиндрического стержня, точно так же, как можно выдавить замазку, только сила, необходимая для формования и выталкивания льда, гораздо больше.

Я сконструировал аппарат, который иллюстрирует это очень наглядно. Это железный шприц с цилиндрической внутренней частью диаметром около половины дюйма и концевым отверстием диаметром менее 1/20 дюйма. Его металлический поршень приводится в движение винтом. В этот шприц я помещаю небольшие фрагменты льда или цилиндр изо льда, подогнанный к шприцу, а затем завинчиваю поршень. Вскоре тонкая ледяная проволока выдавливается наружу, подобно вермишели, когда тесто, из которого она сделана, подвергается аналогичной обработке, что показывает, что лед пластичен, как тесто, при условии, что его сжимают с достаточной силой.

Эта вязкость льда проявляется в грандиозных масштабах в ледниках, лед которых фактически течет, как река, вниз по ледниковой долине, сжимаясь по мере сужения долины и расширяясь по мере ее расширения, точно так же, как это делала бы река; но двигаясь лишь на несколько дюймов в день в зависимости от крутизны склона и времени года, медленнее зимой, чем летом.

От этого, а также от медленности процесса замерзания, зависит возможность замерзания воды в железных трубах без их разрыва. Даже железо немного подается перед разрывом, но обычные сорта недостаточно, чтобы выдержать расширение 1/15 своего содержимого. Что же тогда происходит? Цилиндр льда, находящийся в трубке, удлиняется по мере замерзания, при условии, что труба открыта с одного или обоих концов. Но этому есть предел, учитывая, что трение такого плотно прилегающего сердечника, даже из скользкого льда, значительно, и если труба слишком длинная, сопротивление этого трения может превысить сопротивление прочности трубы. Я не могу привести никаких цифр для такой длины; этот вопрос, по-видимому, не был изучен так, как следовало бы, и как вполне могли бы изучить наши богатые водопроводные компании.

Мы все знаем, что свинцовые трубы часто поддаются, но небольшое наблюдение показывает, что они делают это только после борьбы. Прочность свинца намного меньше, чем у железа (около 1/20 прочности обычного ковкого железа), но он значительно деформируется перед разрушением. Он, по сути, обладает свойством вязкости, подобным свойству льда. В Вулвиче свинец, используемый для удлиненных винтовочных пуль, выдавливается подобно льду в моем шприце, описанном выше, с использованием мощного гидравлического давления.

Эта податливость спасает многие трубы. Она спасла бы все новые трубы, если бы свинец был чистым и однородным; но поскольку это не так, они могут лопнуть в слабом месте, причем податливость проявляется в выпуклости, которая обычно появляется в месте разрыва.

Из вышесказанного легко понять, что труба, которая является идеально цилиндрической — при прочих равных условиях — будет менее склонна к разрыву, чем та, которая имеет переменный диаметр, так как скольжение из большей части трубы в меньшую должно сопровождаться большим сопротивлением или определенной степенью закупорки, сверх того, что было бы обусловлено простым трением вдоль трубы равномерного диаметра.

Давайте теперь рассмотрим относительные достоинства свинца и железа в качестве материала для водопроводных труб в местах, где воздействие мороза неизбежно. Свинец податливее железа, и в этом отношении имеет преимущество; однако оно ограничено. Поскольку свинец практически неэластичен, каждое растяжение остается, и каждое растяжение уменьшает способность к дальнейшему растяжению; свинец, растянутый при одном морозе, менее способен растягиваться снова и теряет часть своей первоначальной прочности. Отсюда превосходство новых свинцовых труб. Железо эластично в определенных пределах, и поэтому железная труба может немного деформироваться без остаточной деформации или «напряжения», и если ее предел упругого сопротивления не превышен, она восстанавливает свой первоначальный размер, не становясь заметно слабее. Добавьте к этому его высокую прочность, невосприимчивость к вмятинам или иному изменению диаметра, и мы получим гораздо более совершенный материал.

Но этот вывод требует некоторой оговорки. Железо бывает разным: чугун и ковкое железо, и качества каждого из них очень изменчивы. Мне вряд ли стоит добавлять, что обычный хрупкий чугун совершенно не подходит для таких целей, хотя появляется новый вид чугуна или полустали, который, возможно, вытеснит все остальные виды; но это открывает слишком широкую тему для обсуждения в настоящей статье, основной целью которой было популярное изложение общих физических законов, которым должен следовать строитель или инженер, желающий возводить жилые или другие здания, отвечающие потребностям интеллигентных людей.

Разрушительное действие замерзающей воды не ограничивается трубами, предназначенными для ее приема или транспортировки. Где бы ни находилась вода, если она замерзает, она должна расширяться в той степени и с той силой, которые были описаны ранее. Если она проникает в камень, кирпич, раствор или штукатурку и замерзает там, должно произойти одно из двух: либо излишки льда должны выступить на поверхность или в соседние полости, либо насыщенный материал должен уступить и расколоться или раскрошиться в зависимости от способа и степени проникновения. Чтобы понять это, читатель должен вспомнить то, что я говорил о малоизученной вязкости льда, а также о его расширении в момент замерзания.

Кирпичи страдают, но не так сильно, как можно было бы ожидать, учитывая, насколько пористы некоторые из обычных сортов, особенно те, что используются в Лондоне. Они настолько пористы, что вода не только проникает в них, но и поры достаточно велики и многочисленны для того, чтобы лед мог проявить свою вязкость, выдавливаясь наружу и демонстрируя свою кристаллическую структуру в виде снегоподобного выцветания на поверхности. Это, возможно, наблюдали некоторые из моих читателей во время сильных морозов. Это обычно путают с инеем, который белит крыши домов, но который очень редко оседает на перпендикулярных поверхностях стен.

Раствор, наиболее подверженный разрушению, — это тот, который внутри порист и порошкообразен, но был искусно облицован или расшит коркой из более плотного материала. Эта внешняя пленка препятствует выходу расширяющихся кристаллов льда, выталкивается целиком и удерживается ледяным цементом во время мороза, но осыпается чешуйками, когда этот временный связующий материал оттаивает. Раствор, плотный по всей толщине, не страдает в сколько-нибудь заметной степени. Это подтверждается состоянием остатков римской кирпичной кладки, которые до сих пор существуют в Британии и других частях Европы. Некоторые из старых стен из гальки в Брайтоне и других частях южного побережья, где мел для обжига извести был под ногами у строителя и где его раствор так густо уложен между неровными массами кремня, также показывают возможную долговечность хорошего раствора. Раствор халтурщика, сделанный из отсева обожженной глины и мусора из мусорных ям, лишь слегка приправленный известью, крошится немедленно, потому что эти материалы не соединяются с известью так, как постепенно делает это мелкий кремнистый песок, образуя непроницаемый стекловидный силикат.

Штукатурка страдает от двух различных способов воздействия. Первый — это когда поверхность пористая, и вода проникает внутрь и замерзает. Это, конечно, вызывает поверхностное разрушение, которое вообще не должно происходить на хорошем материале, защищенном подходящей краской. Другой случай, весьма прискорбный во многих ситуациях, — это когда вода находит пространство между внутренней поверхностью штукатурки и внешней поверхностью материала, на который она нанесена. Эта вода при замерзании, конечно, расширяется и выклинивает штукатурку целиком, заставляя ее обрушиваться массами во время оттепели. Это, однако, происходит только после сильных морозов, так как обычные мягкие морозы нашего благоприятного климата редко длятся достаточно долго, чтобы проникнуть на сколько-нибудь заметную глубину такого плохого проводника, как камень или штукатурка. Стоит отметить, что вода является еще худшим проводником, чем камень.

Строительные камни настолько разнообразны как по химическому составу, так и по механической структуре, что действие замерзающей воды неизбежно столь же разнообразно, как и природа материала. Высококремнистые граниты (или, скорее, порфиры, которые обычно носят название гранита) практически непроницаемы для воды до тех пор, пока они свободны от любого химического разложения своих полевошпатовых составляющих; но когда мы переходим к песчаникам и известнякам или промежуточным материалам, преобладают очень большие различия.

Возможная ширина этого различия видна в поведении невыбранного материала в его естественной среде обитания. Некоторые скалы и горы стояли бесчисленные века почти неизменными под воздействием мороза; другие разрушаются с поразительной быстротой, несмотря на кажущуюся прочность структуры. Маттерхорн, или Мон-Сервен, один из самых гигантских среди гигантских Альп, высотой 15 200 футов, становится особенно опасным для амбициозных альпинистов из-за постоянного обрушения фрагментов, которые освобождаются, когда летнее солнце растапливает лед, который сначала разделял, а затем некоторое время удерживал их на своих первоначальных местах. Все ледники Альп более или менее испещрены «моренами», которые представляют собой фрагменты гор, отделенные замерзающей водой.

Наши каменные здания страдали бы пропорционально, если бы не производился некоторый отбор материала. Вообще говоря, этот отбор основан на опыте предыдущих практических испытаний. Известно, что определенные карьеры поставляли хороший материал определенного характера, и этот карьер, следовательно, имеет репутацию, которая обычно представляет немалую ценность для его удачливого владельца. Другие карьеры открываются по соседству везде, где порода напоминает породу испытанного карьера.

Иногда, однако, для выбора доступны материалы, которые не были так хорошо испытаны, и метод испытания, который является более быстрым и менее дорогим, чем строительство здания и наблюдение за результатом, весьма желателен. Вопрос об испытании строительных материалов в специальной связи с их сопротивляемостью морозу был поднят перед Академией наук в Париже г-ном Браром несколько лет назад.

В своих предварительных экспериментах он использовал небольшие кубики камня, подлежащего испытанию, пропитывал их водой, а затем подвергал воздействию воздуха в морозную погоду или воздействию охлаждающих смесей. Впоследствии он обнаружил, что, воспользовавшись силой расширения, которую оказывают некоторые солевые растворы в момент кристаллизации, он может удобно имитировать действие замерзания без помощи естественного или искусственного мороза. Были опробованы английская соль, селитра, квасцы, сульфат железа, глауберова соль и т. д. Последняя, глауберова соль (или сульфат натрия), которая очень дешева, оказалась лучшей для этой цели.

Его метод применения теста заключается в следующем: нарежьте образцы на двухдюймовые кубики с плоскими сторонами и острыми краями и углами, пометьте каждый образец номером, либо чернилами, либо царапиной, и внесите в книгу все сведения, касающиеся его. Приготовьте насыщенный раствор сульфата натрия в дождевой или дистиллированной воде, добавляя соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться; идеальное насыщение определяется тем, что после многократного перемешивания немного соли остается на дне через час или два после приготовления раствора. Нагрейте этот раствор в подходящем сосуде, и когда он закипит, опустите в него помеченные образцы один за другим и держите их погруженными в кипящий раствор в течение получаса. Выньте образцы по отдельности и подвесьте их на нитях, каждый над отдельным сосудом, содержащим немного той жидкости, в которой они кипятились, но которая была тщательно процежена, чтобы освободить ее от любых твердых частиц. В течение дня или двух, по мере высыхания кубиков, они покроются выцветанием из снегоподобных кристаллов; смойте их, просто погрузив образец в сосуд внизу, и повторяйте это два или три раза в день в течение четырех или пяти дней или дольше. Наиболее подходящим сосудом для этой цели является стеклянный «стакан», продаваемый продавцами химических приборов.

При сравнении конкурирующих образцов будьте осторожны, чтобы обращаться со всеми одинаково, т.е. кипятите их вместе в одном растворе и окунайте их равное количество раз через равные промежутки времени.

Сделав это, теперь нужно изучить результат. Если камень полностью устойчив, кубик останется гладким на своих поверхностях и острым на своих краях и углах, и на дне сосуда не будет никаких частиц. В противном случае неспособность камня противостоять испытанию проявится в обезображивании кубика или мелких частицах, отколовшихся и лежащих на дне жидкости. Следует соблюдать осторожность, чтобы не спутать их с кристаллами соли, которые также могут отложиться. Эти кристаллы легко удаляются добавлением небольшого количества воды или нагреванием раствора.

Для строгого сравнения фрагменты, таким образом отделенные, следует взвесить на точных весах, таких как те, что используются в химическом анализе.

КОРРОЗИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КАМНЕЙ.

Около пятидесяти лет назад два выдающихся французских химика посетили Лондон и довольно сильно «удивили местных жителей» любопытной особенностью своего наряда. Они носили на своих шляпах большие заплатки из цветной бумаги. Приехав, как они это сделали, из Парижа, многие предположили, что это одна из последних парижских мод, и денди того периода едва избежали принуждения следовать ей. Они, вероятно, сделали бы это, если бы французы проявили хоть какую-то попытку декоративного оформления бумаги. Они пренебрегли этим, потому что это была лакмусовая бумага, и их целью при прикреплении ее к своим шляпам было проверить примеси лондонской атмосферы.

Синяя лакмусовая бумага, как все знают в наши дни, краснеет при воздействии кислоты. Французские химики обнаружили, что их украшения на шляпах изменили цвет и указали на присутствие кислоты в воздухе Лондона; но когда они покинули мегаполис и бродили по открытым полям, их синяя лакмусовая бумага сохранила свой первоначальный цвет. Используя щелочную бумагу, они ухитрились собрать достаточно кислоты, чтобы проверить ее состав. Они обнаружили, что это кислота, которая образуется при сжигании серы, и приписали ее существование сере нашего угля. В то время бытовое использование угля было едва известно в Париже.

Последующие эксперименты доказали, что они были правы; что воздух Лондона содержит вполне практическое количество сернистой и серной кислот, которые обусловлены сгоранием того желтого блестящего материала, более или менее заметного в большинстве видов угля, и который иногда ошибочно принимали за золото. Это железный колчедан, соединение железа и серы. При нагревании сера отделяется и сгорает, образуя сернистую кислоту, которая, подвергаясь воздействию влажного воздуха, постепенно поглощает больше кислорода и становится серной кислотой, которая в концентрированном растворе представляет собой купоросное масло. В воздухе она очень сильно разбавлена диффузией, но все еще достаточно сильна, чтобы причинить вред некоторым видам строительных материалов.

В промышленных городах, таких как Бирмингем и Шеффилд, количество этой кислоты в воздухе гораздо больше, чем в Лондоне, и там ее вред, следовательно, более отчетливо виден. Церковь Святого Филиппа, которая стоит почти в центре Бирмингема и окружена старым церковным кладбищем, была настолько разъедена этой кислотой, что камень отслаивался со всех сторон, и ее состояние было самым плачевным. Надгробия были аналогичным образом разрушены на своих поверхностях, а надписи совершенно стерты. Стало так плохо, что несколько лет назад потребовалась реставрация, и она была соответственно облицована заново.

Некоторые из старых надгробий, которые сохранились, все еще можно увидеть у церковной стены, и их своеобразная структура вполне заслуживает изучения. Они демонстрируют расслоение или отслаивание из-за неравномерной коррозии, причем определенные слои материала камня были, очевидно, съедены быстрее, чем другие. Любой, кто посещает Бирмингем, может легко осмотреть их, так как церковное кладбище Святого Филиппа расположено между двумя железнодорожными станциями Нью-Стрит и Сноу-Хилл и находится всего в двух минутах ходьбы от любой из них.

Другие каменные здания в городе пострадали, но в очень разной степени, а некоторые совсем избежали этого, доказывая необходимость тщательного выбора материала везде, где изобилуют угольные пожары. В Бирмингеме действию угольных пожаров способствуют другие источники кислотных паров. Процесс «травления» латунных отливок, т.е. осветления их поверхности путем погружения сначала в обычную азотную кислоту («травильный раствор»), а затем в воду, сопровождается значительным выделением кислотных паров. Помимо этого очень широкого использования кислоты, существует несколько химических производств, которые выбрасывают еще больше кислоты в воздух, непосредственно окружающий их.

В качестве примера воздействия атмосферных кислот Лондона на строительные камни мне достаточно назвать здания Парламента, которые были спасены от поверхностного разрушения только путем частичной замены определенных блоков камня и различных устройств кремнистых и других промывок, которые были проведены с большими затратами для нации. То, что был использован такой неподходящий материал, позорно для всех причастных. Разрушение началось еще до того, как здание было закончено. В то время, когда началось его возведение, было много доказательств разрушительного действия лондонской атмосферы на некоторые виды камня и способности других противостоять ему, ибо в то время как многие современные здания отслаиваются и крошатся, некоторые из старейших в центре города почти не показывают признаков коррозии.

Бирмингемский и Мидлендский институт был основан и практически работал за несколько лет до того, как было возведено нынешнее благородное здание. Я был первым учителем там и вел научные классы во временных помещениях на Кэннон-стрит. Наблюдая с некоторым интересом за разрушением церкви Святого Филиппа и других зданий, я беспокоился за безопасность новых зданий института и, соответственно, провел некоторые эксперименты с материалом, предложенным архитектором для использования. Мой метод тестирования был очень прост, и, поскольку практический результат подтвердил мои ожидания, я думаю, что его могли бы принять другие.

Сначала я погрузил несколько кусков камня в умеренно сильные растворы серной и соляной кислот последовательно и наблюдал, произошло ли какое-либо видимое действие через несколько дней. Его не было. Затем я грубо проверил давление раздавливания небольших образцов в их естественном состоянии и подверг куски аналогичного размера тому же испытанию после того, как они были погружены в кислоты. Таким образом, я обнаружил, что не было никаких признаков внутреннего разрушения даже после нескольких дней погружения, и поэтому сделал вывод, что камень выдержит кислотные пары атмосферы Бирмингема. Так и случилось с той частью здания, которая была построена из материала, который я тестировал. Поскольку я ничего не знаю о камне, который используется для расширения здания при нынешнем архитекторе, г-не Чемберлене, я не могу сделать никакого прогноза о его вероятной долговечности.

Эксперименты, которые я провел в то время с этим и другими строительными материалами, оправдали вывод, что худшим из всех материалов для воздействия кислотных атмосфер является песчаник, частицы которого скреплены известняком или иным образом окружены или перемешаны с известняком; и что лучшим из обычных материалов является чистый песчаник, совершенно свободный от извести. Я здесь не рассматриваю такие роскошные материалы, как гранит или порфиры.

Компактный известняк, такой как хороший однородный мрамор, стоит довольно хорошо, хотя он медленно разъедается. Коррозия, однако, в этом случае является чисто поверхностной и довольно равномерной. Это очень медленное смывание поверхности без какого-либо разрушения, подобного тому, которое происходит там, где небольшое количество известняка действует как связующий материал для удержания вместе большого количества кремнистого или песчаного материала, и где агломерация пористая, и камень уложен так, что может происходить нисходящая инфильтрация воды; ибо следует помнить, что, хотя кислота первоначально существует как пар в воздухе, она поглощается падающим дождем, и вред непосредственно причиняется камню подкисленной водой. Это, конечно, очень слабая кислота. Та, которую я использовал для тестирования камня, была во много тысяч раз сильнее, но тогда я подвергал камень воздействию всего на несколько дней вместо многих тысяч дней.

Как указано выше, мои эксперименты были лишь грубыми, но я думаю, что было бы вполне стоит построить аппарат для раздавливания, способный точно регистрировать используемое давление, и работать со стандартными растворами кислоты на тщательно выровненных блоках стандартного размера, и таким образом проводить сравнительные испытания различных образцов камня, когда предлагаются конкурсы на строительные материалы. В случае со зданием Бирмингемского и Мидлендского института такого конкурса не было, выбор был полностью оставлен на усмотрение архитектора, и мое обследование проводилось неофициально на уже выбранном материале с намерением протестовать, если он не выдержит. Поскольку он прошел испытание, я просто сообщил результаты в неофициальном порядке архитектору, покойному сэру Эдварду Бэрри, никаких дальнейших действий не потребовалось.

ОГНЕУПОРНАЯ ГЛИНА И АНТРАЦИТ.

Для бытовых каминов, будь то открытые или закрытые, их можно рассматривать как материал и топливо будущего, и их следует более широко и лучше понимать, чем это есть сейчас.

Достоинства огнеупорной глины были полностью оценены и описаны почти сто лет назад тем очень замечательным человеком, Бенджамином Томпсоном, графом Румфордом. Любое здравое научное изложение относительной ценности огнеупорной глины и железа в качестве материалов для каминов может быть немногим больше или меньше, чем повторение того, чему он боролся учить в начале нынешнего века.

Невозможно справедливо понять этот предмет, если мы не начнем с твердого понимания первых принципов. Задача перед нами состоит в том, чтобы получить как можно больше тепла от топлива, сгорающего определенным образом, и сделать это с наименьшим возможным выделением дыма.

Вещества, которые горячее своего окружения, передают свой избыток температуры тремя различными способами: 1-й, путем теплопроводности; 2-й, путем конвекции; 3-й, путем излучения. Все они действуют в каждой форме камина, но в очень разных пропорциях в зависимости от определенных вариаций конструкции.

Чтобы продемонстрировать теплопроводность, зажмите один конец булавки между пальцем и большим пальцем, а другой конец в пламени свечи. Эксперимент закончится очень быстро. Затем возьмите кусочек спички той же длины, что и булавка, и подержите его в свече. Он может стать раскаленным и пылающим, не обжигая пальцы, как это сделала булавка при гораздо более низкой температуре. Неважно, держится ли булавка вверх, вниз или вбок, тепло будет распространяться по всему ее веществу, и этот вид распространения называется «теплопроводностью», а булавка — «проводником» тепла. Проводящая способность различных веществ сильно варьируется, как показывает вышеприведенный эксперимент. Металлы, как правило, являются лучшими проводниками, но они различаются между собой; серебро — лучшее из всех, медь — следующее, золото 532, латунь 236, железо 119, мрамор и другие строительные камни от 6 до 12, фарфор 5, обычная кирпичная земля всего 4, а огнеупорная кирпичная земля меньше этого. Таким образом, мы можем сразу начать нашу тему с практического факта, что железо проводит тепло в тридцать раз легче, чем огнеупорный кирпич.

Конвекция отличается от теплопроводности тем, что она осуществляется движениями чего-то, что было нагрето при контакте с чем-то другим. Вода — очень плохой проводник тепла, намного хуже огнеупорного кирпича, и все же, как мы все знаем, тепло свободно передается ею, как когда мы кипятим воду в чайнике. Если бы, однако, мы поместили воду в чайник из огнеупорной глины и приложили тепло сверху, нам пришлось бы ждать нашего чая до завтра или следующего дня. Когда тепло прикладывается снизу, горячий металл чайника нагревает нижнюю пленку воды при непосредственном контакте; эта пленка расширяется и, таким образом, будучи легче, поднимается через остальную воду, нагревая другие части при контакте, когда она встречает их, и так далее повсюду. Тепло таким образом передается, и термин «конвекция» основан на взгляде, что каждая частица является носителем тепла по мере своего движения. Воздух передает тепло таким же образом; так могут все газы и жидкости, но никакая такая конвекция невозможна в твердых телах. Обычное представление о том, что «тепло поднимается», основано на хорошо известных фактах конвекции. Именно нагретый газ или жидкость действительно поднимается. Никакого такого предпочтения не отдается восходящему направлению, когда тепло проводится или излучается.

Излучение — это отбрасывание тепла во всех направлениях нагретым телом. Излучение от твердых тел в основном поверхностное, и оно зависит от природы нагретой поверхности. Чем грубее и пористее поверхность данного вещества, тем лучше оно излучает. Яркие металлы — худшие излучатели; ламповая сажа — лучшая, а огнеупорный кирпич почти равен ей. Чтобы показать эффект поверхности, возьмите три жестяные канистры одинакового размера, одну яркую снаружи, вторую поцарапанную и шероховатую, третью окрашенную тонким слоем ламповой сажи. Наполните каждую горячей водой одинаковой температуры и оставьте их одинаково открытыми. Их скорости излучения будут тогда измеримы по их скоростям охлаждения. Черная охладится быстрее всех, шероховатая канистра следующей, а яркая — медленнее всех.

Лучистое тепло может отражаться подобно свету от ярких поверхностей, причем само отражающее вещество нагревается в пропорции, которая уменьшается по мере увеличения его отражающих способностей. Хорошие отражатели являются плохими излучателями и плохими поглотителями тепла, и способность поглощать тепло, или становиться поверхностно горячим при воздействии лучистого тепла, точно пропорциональна эффективности излучения.

Огнеупорная глина является хорошим поглотителем лучистого тепла, т.е. она легко нагревается, находясь рядом с горячими углями или пламенем, не требуя фактического контакта с ними. Она является столь же хорошим излучателем.

Давайте теперь применим эти факты к огнеупорной глине в каминах, начиная с обычных открытых решеток, используемых для обогрева помещений; сначала предположим, что у нас есть обычная старомодная решетка, полностью сделанная из железа — передняя часть, бока и задняя часть, а также прутья, а затем, что у нас есть другая, похожей формы и расположения, но вся топка, а также задняя часть и боковые стенки решетки сделаны из огнеупорной глины.

Очевидно, что огнеупорная глина, не находящаяся в непосредственном контакте с углями, но близкая к ним, поглотит больше тепла, чем железо, и, таким образом, станет горячее. Даже при той же температуре она будет излучать гораздо больше тепла, чем железо, но будучи намного горячее, это преимущество будет пропорционально увеличено. Открытый камин, облицованный повсюду огнеупорной глиной, таким образом, выбрасывает в комнату значительное количество своего собственного излучения в дополнение к тому, что выбрасывается от угля.

Но что происходит с этой частью тепла, когда камин полностью металлический? Оно уносится вверх по дымоходу путем конвекции, ибо металл, хотя и отдает меньше тепла путем излучения, отдает больше воздуху при непосредственном контакте. Поэтому, если мы должны сжигать наши угли внутри дымохода, мы теряем меньше, сжигая их в ящике из огнеупорной глины, чем в металлическом ящике.

Граф Румфорд демонстрирует это и описал лучшую форму открытой каминной решетки, которую можно поместить в обычный английский камин типа «дыра в стене». Первое, что нужно сделать, согласно его инструкциям, — это заложить кирпичом вашу большую квадратную нишу камина так, чтобы ее задняя часть выдвинулась вперед примерно на 4 дюйма от передней внутренней грани дымохода, тем самым сузив горловину дымохода, прямо за каминной полкой, до этой небольшой глубины (устройство Румфорда для чистки здесь описывать не нужно). Боковые стороны или «откосы» этой суженной ниши теперь должны быть наклонены внутрь так, чтобы каждая из них горизонтально находилась под углом 135 градусов к плоскости этой новой задней стенки и встречалась с ней на расстоянии шести или более дюймов друг от друга, в зависимости от размера требуемой решетки. Откосы, таким образом, будут расходиться под прямым углом друг к другу и оставлять кольцевое отверстие, которое нужно выложить огнеупорным кирпичом и пустить прямо вверх к дымоходу. Каминные прутья и дно решетки просто вставляются в это как можно дальше вперед.

Благодаря этому простому устройству мы получаем каминную решетку с узкой плоской задней стенкой и расходящимися в стороны боками; все эти три стены сделаны из огнеупорного кирпича; задняя стенка излучает перпендикулярно через комнату; а наклонные бока излучают наружу, вместо того чтобы просто проходить через огонь от одного к другому, как когда они расположены под прямым углом к стенам.

Во времена Румфорда наши обычные камины были квадратными нишами; теперь мы приняли нечто похожее на его предложение в наклонных сторонах наших каминных решеток, и мы выдвигаем наши камины вперед. Мы пошли назад в материале, используя железо, но это, в конце концов, может быть просто связано с тем, что интересы скобяных изделий перевешивают интересы каменщиков. Преобладание этого интереса на выставке в Южном Кенсингтоне может объяснить тот факт, что простое устройство Румфорда там не было представлено в действии. Никому не могло быть выгодно выставлять такую вещь, так как никто не может запатентовать ее, и никто не может продать ее. Я видел, как устройство Румфорда было реализовано в офисных каминах с замечательным успехом. Чтобы применить его где угодно, требуется только умный каменщик, несколько кирпичей и несколько железных прутьев.

Хотя никто не выставлял это, очень близкий подход к нему был описан в замечательной лекции, прочитанной в Южном Кенсингтоне г-ном Флетчером из Уоррингтона. В одном отношении г-н Флетчер идет дальше графа Румфорда в применении огнеупорной глины. Он делает дно топки из плиты огнеупорной глины вместо обычных железных каминных прутьев. Это требует немного больше хлопот и осторожности при разжигании огня из-за отсутствия нижней тяги, но когда огонь хорошо разгорелся, преимущества этого дополнительного обкладывания огнеупорной глиной значительны. Они зависят от другого эффекта превосходных лучистых и поглощающих свойств огнеупорной глины, который я сейчас объясню.

До сих пор я описывал только благотворный эффект ее излучения на обогреваемую комнату, но она выполняет дополнительную обязанность внутри самого камина. Будучи плохим проводником, она не легко уносит тепло горящего угля, который лежит на ней, и, будучи также отличным поглотителем, она вскоре становится очень горячей — т.е. поверхностно горячей, или горячей там, где ее тепло эффективно. Это действие можно увидеть в обычной каминной печи с задней стенкой из огнеупорной глины и железными боками. Когда огонь оживленный, задняя стенка заметно раскалена докрасна, в то время как бока все еще тусклые. Если после того, как такой огонь прогорел, мы тщательно осмотрим золу, то обнаружим больше мелкой пыли в контакте с огнеупорным кирпичом, чем с железом — т.е. свидетельство более полного сгорания там; и одно из преимуществ, справедливо заявляемых г-ном Флетчером, заключается в том, что с его твердым дном из огнеупорной глины не будет несгоревших углей — ничего, кроме негорючей минеральной золы угля. Экономия и уменьшение дыма являются необходимыми сопутствующими факторами такого полного сгорания.

Ценная «хитрость» была сообщена г-ном Флетчером. Порошкообразная огнеупорная глина, которая обычно продается, нелегко применяется из-за ее склонности крошиться и отслаиваться от задней и боковых сторон печи после первого нагревания. Чтобы преодолеть это и получить тонкую компактную облицовку, г-н Флетчер рекомендует смешивание порошка огнеупорной глины с раствором жидкого стекла (силиката натрия) вместо простой воды. Он действует путем образования небольшого количества стекловидного силиката алюминия, который связывает всю глину вместе путем ее плавления при нагревании.

Лондонцы, да и, по сути, англичане в целом, до сих пор рассматривали антрацит как музейный минерал и диковинку, а не как повседневный товар для угольной корзины. Если он должен стать топливом будущего, очень желательно, чтобы мы все знали что-то о его достоинствах и недостатках, а также о возможностях поставок.

Антрацит — это природный кокс. Исходя из его положения в земле и его отношений к битуминозному углю, а также из его состава, мы вправе рассматривать его как уголь, который первоначально был битуминозным, но который был изменен теплом, действующим под большим давлением. В большом угольном бассейне Южного Уэльса, к которому мы должны обращаться за нашим основным запасом антрацита, мы можем проследить действие тепла в производстве целой серии различных классов угля в одном пласте, который в одной части является высокобитуминозным — мягким, пламенным углем, как Уоллсенд, затем он становится тверже и менее битуминозным, затем полубитуминозным «паровым углем», затем все менее и менее пламенным, пока, наконец, у нас не появится твердая, блестящая форма чисто углеродистого угля, с которым можно обращаться, не пачкая пальцы, и который горит без пламени, как кокс или древесный уголь. Это изменение продолжается по мере того, как пласт простирается с востока на запад. В некоторых местах уголь у подножия холма может быть антрацитом, в то время как тот, что находится на выходе пласта над ним, может быть битуминозным.

Искусственный антрацит можно получить путем нагревания угля в закрытом сосуде, достаточно прочном, чтобы противостоять расширению газов, которые образуются. Он отличается от кокса тем, что он компактен, не порист и, следовательно, конечно, намного плотнее, причем данный вес занимает меньше места.

То, что мы, англичане, должны быть едва ли не последними из всех народов, использующих уголь, кто применяет антрацит для бытовых целей, — это очень любопытный факт, но так оно и есть. В Америке это обычное топливо, и это случай во всех других странах, где он доступен по цене битуминозного угля. Наша извращенность в этом отношении проявляется тем более поразительно, когда мы немного углубляемся в предмет, сравнивая два класса угля в отношении наших методов их использования, и когда мы рассматриваем тот факт, что наш антрацит из Южного Уэльса намного превосходит американский.

Наши открытые камины выполняют свою малую долю полезной работы только путем излучения. Их конвекция вся уходит вверх по дымоходу. Учитывая это, и то, что нас теоретически считают разумными существами, можно было бы предположить, что для наших национальных и особенно излучающих каминов мы должны были бы выбрать уголь особой эффективности излучения, но вместо этого мы делаем противоположное. Пламенный уголь — это как раз тот, который выбрасывает больше всего тепла вверх по дымоходу, а наименьшее — в комнату, и, как будто мы все боремся за то, чтобы как можно быстрее уничтожить предполагаемую физическую основу нашего процветания, мы выбираем тот уголь, который в наших конкретных каминах горит наиболее расточительно. Если бы у нас были закрытые железные печи с длинными печными трубами в комнате, отдающие воздуху тепло, которое они получили путем конвективного действия пламени и дыма, могла бы быть некоторая причина для использования пламенного угля, так как пламя тем самым выполняло бы полезную работу, но, как есть, мы упрямо настаиваем на использовании только излучаемого тепла и в то же время выбираем как раз тот уголь, который поставляет наименьшее количество того, что нам требуется.