Здесь полезно напомнить, что наименьшая частица, которую можно видетьневооруженным глазом, содержит примерно 500000 атомов в поперечнике, а спомощью оптического микроскопа нам удается рассмотреть частичку с 2000 атомов впоперечнике. Электронный микроскоп позволяет увидеть расположение атомов вкристалле, которое напоминает построение солдат на параде; с помощьюустройства, называемого ионным проектором, можно рассмотреть даже отдельныеатомы – по крайней мере некие их туманные очертания. Однако даже призначительно лучшей разрешающей способности микроскопа (а со временем таковая,возможно, и будет достигнута) вряд ли нам удастся увидеть что-нибудь оченьконкретное.

Часть I. Упругость и теория прочности

Напряжения и деформации, или почему мы не проваливаемся сквозь пол

Он имел обыкновение каждый вечер втягивать Вана вфилософскую дискуссию и в этих спорах всегда подчеркивал разницу междусистемой Ка-пина, в которой Земля висит на мощных канатах, и системой Тай-у,считавшего, что Земля опирается на громадный бамбуковый столб. Самобытныйи проницательный ум Аш-шу уже давно обнаружил слабость обеих теорий в самойих основе.

Kaй Лун расстилает свою циновку

Эрнст Брама

Мы действительно не проваливаемся сквозь пол, и это для нас настолько обычно,что мы над этим никогда не задумываемся. Но более общий вопрос, почемулюбое твердое тело вообще способно сопротивляться приложенной к нему нагрузке,издавна занимал умы ученых. Ответ на него представляет собой наглядныйпример того, как без применения изощренных приборов может быть теоретическирешена научная проблема (исключая, конечно, ее молекулярный аспект). Этоотнюдь не говорит о бесхитростности предмета. Ведь недаром первый существенныйвклад в решение проблемы внесли такие выдающиеся умы, как Галилей (1564–1642)и Гук (1635–1702). Нужно сказать, что именно они впервые четкосформулировали задачу.

Правда, эта задача оказалась за пределами возможностей XVII века. Более того,на протяжении еще двухсот лет не было достаточно полного представления о том,что же на самом деле происходит в конструкциях; даже в XIX веке круг людей,понимавших что-то в этой области, ограничивался несколькими не оченьпризнанными в те времена теоретиками. Инженеры-практики все еще продолжалиделать свои расчеты, что называется, на пальцах. Нужно было пройти долгий путь,полный сомнений и катастроф (вроде случая с мостом через рекуТэй), чтобыони убедились в пользе обоснованных расчетов на прочность. Вместе с темобнаружилось, что правильный расчет может удешевить конструкцию, так какпозволяет экономить материалы более безопасным путем. В наши дни суть разницы