Папен, Дени - неудачливый гений
Про него часто пишут, что он родился слишком рано – во время религиозных войн эпохи Реформации он оказался не ко двору. Появись он на свет хотя бы на сто лет позже - его таланты и энергия принесли бы больше пользы для расцвета промышленной революции.
Врач, ставший физиком
Его родиной был небольшой городок Шитен, расположенный близ Блуа – центра региона Луар-и-Шер. Его отец – королевский советник Denis Папен (Дени получил его имя). Дата рождения будущего ученого точно не известна, а та, что указывается в биографиях – 22 августа 1647 года - дата крещения. По религиозным убеждениям семья Папен принадлежала к гугенотам – французской ветви протестантизма.
Ставший известным как знаменитый французский физик, Дени Папен получил непрофильное образование. В семье матери – Мадлен Пино – все мужчины традиционно становились медиками, и для своего старшего сына она предполагала получение врачебного образования. После окончания иезуитской школы в 1661 году он начинает изучение лечебного дела в университете Анже.
Преподаватели и однокурсники Дени скоро заметили, что медицина увлекает его гораздо меньше, чем математика и физика. Им была видна очевидная увлеченность физическими опытами, которую проявлял Папен. Дени испытывал определенные трудности при выпуске из университета, и при выдаче свидетельства об окончании курса к нему было проявлено явное снисхождение. И все-таки он прибывает в 1670 году в Париж с намерением начать карьеру врача.
Помощник Христиана Гюйгенса
Как было принято, он имел рекомендательные письма для обращения за помощью в обустройстве в столице. Одно из них адресовалось супруге королевского чиновника Жана-Батиста Кольбера – Мари Шаррон, происходившей из тех же мест, что и Папен. Дени при разговоре с её мужем высказал свое желание заниматься научными исследованиями, и ему повезло. Кольбер по поручению короля организовал работу группы ученых с участием знаменитого Христиана Гюйгенса, которому требовался помощник. Дени с восторгом занял это место.
Он стал помогать Гюйгенсу с проведением экспериментов с вакуумом, которым тогда интересовался знаменитый голландец. В частности, он усовершенствовал воздушный насос, с помощью которого создавалась разреженная среда, впервые применив специальный клапан. В 1674 году вышла книга Папена «Новые опыты с пустотой», посвященная воздействию безвоздушной среды на растения и живые организмы. О работе Папена и его насосе стало известно Роберту Бойлу, одному из основателей английского королевского научного общества, который пригласил француза в Лондон.
Папен в Англии
С 1676 по 1681 год он работает в Лондоне в тесном взаимодействии с Бойлом, а впоследствии с другим видным ученым – Робертом Гуком. Он обеспечивает проведение экспериментов по исследованию свойств газов, попутно занимаясь собственными проектами.
В 1679 году он представил свое изобретение – «новый варочный котел, или средство для размягчения костей» - прообраз современной скороварки и автоклава для термической обработки различных материалов. При разработке этого устройства он применил те знания, что получил как физик. Дени Папен предложил использовать при варке мяса повышенное давление, образующееся при нагревании. Его котел – сосуд с крышкой, которая крепилась на винтах, что позволяло добиться герметичности. В крышке размещался клапан, отягощенный грузом, позволявший стравливать лишнее давление.
Но изобретателя постигла неудача – его котел не нашел практического применения. Винтовое крепление затрудняло пользование, отсутствие возможности быстро выпустить весь воздух после окончания готовки нивелировало выигрыш во времени – приходилось ждать остывания, чтобы снять крышку. Рабочая модель скороварки появилась только спустя два с лишним века.
Мытарства по Европе
В 1681 году он едет в Италию по приглашению Джованни Амброзио Саротти, президента Венецианской научной академии, мечтавшего придать ей значимость, подобную той, какой обладали Парижская академия и лондонское Королевское общество. Но его попытки рухнули, когда ему было отказано в финансировании со стороны властей.
В Европе усиливаются гонения на протестантов, а из-за отмены Людовиком XIV законов, охранявших права гугенотов, Папен потерял возможность вернуться на родину. С 1684 по 1687 год он работает в Лондоне, затем переезжает в Германию и занимает должность профессора математики в университете Марбурга. Там он решает жениться на своей кузине, бежавшей от преследования из Франции и оставшейся вдовой с маленькой дочкой на руках.
Изобретатель парового двигателя
В 1690 году он публикует описание устройства для откачки воды, в котором впервые используется паровая машина. На изобретение двигателя, использующего силу пара, его натолкнул опыт, приобретенный им во время работы над варочным котлом. Он тогда впервые ощутил силу энергии нагретого пара. Детали конструкции стали ясны во многом в ходе переписки с Готфридом Лейбницем, при обсуждении огромного количества теоретических и практических научных проблем, которое вел с ним этот великий ученый. Дени Папен впервые применил приготовление горячего пара в отдельной емкости - котле - и предохранительный клапан, во многом сделавшие применение паровой машины реальным. Ученый предлагал использовать свой двигатель для самоходной повозки и для лодки, способной быстро двигаться против течения, используя гребное колесо.
Идея речного парохода вызывала противодействие могущественной гильдии речных перевозчиков, видевшей сильного конкурента в судне, которое разрабатывал Дени Папен. Портрет ученого на фоне самоходного судна, разрушаемого толпой лодочников и бурлаков, часто публиковался в учебниках истории, хотя достоверных сведений о таком факте не сохранилось.
Папеном были выдвинуты и другие выдающиеся для того времени идеи. В их числе – новая стеклоплавильная печь, оригинальные баллисты – пушки для метания зарядов на большие расстояния, в том числе при помощи воздуха (прообразы гранатометов). В его наследии – подводная лодка, принцип работы доменной печи, использование вакуума для долговременного хранения пищевых продуктов, центробежный насос.
Безымянная могила и огромный монумент
Точная дата кончины выдающегося ученого неизвестна, как и место его захоронения. Считается, что он умер между 1712 и 1714 гг. в Лондоне. Последние годы Папена были омрачены полным безденежьем и конфликтом с Королевским научным обществом, которое оспаривало его приоритет в изобретении парового котла.
На целых полтора века опоздали заслуженные почести, которых был в конце концов удостоен Дени Папен. Портрет ученого украшает Парижскую академию, Королевское научное общество, он во всех учебниках по истории науки. Внушительного размера бронзовая статуя установлена на родине физика в Блуа.
Образ непризнанного гения используется и для доказательства того, что индустриальная революция и рывок в технике, совершенный в XIX веке, имеют и французские корни.