В 1853 г. Англия и ее союзники (Франция, Турция и Сардиния) участвовали в военном конфликте, известном сегодня как Крымская война, – борьбе за доступ к Святой земле для католических паломников. Союзники поддерживали католиков, а русские – нет и хотели сохранить Святую землю для православных христиан. Конфликт перешел в военное сражение, и многие изобретатели, в том числе Бессемер, сосредоточились на изготовлении более эффективного оружия для армии.
Для победы в войне Англии требовалась сталь, причем в больших количествах. Это прочный металл, из которого выходят мощные пушки. К сожалению, создание некоторых видов стали, в частности цементированной, происходит чрезвычайно медленно, а другие типы, такие как тигельная сталь, плохо подходят для крупномасштабного производства. В 1855 г., через два года после начала войны, стало ясно: тот, кто придумает способ делать сталь быстро и дешево, сказочно разбогатеет. Предпринимателя вроде Бессемера сталь могла привести к экономической алхимии. Более качественная сталь, подходящая для пушек, сулила обернуться золотом в его карманах.
Бессемер стал изобретателем не случайно, а по замыслу отца, Энтони Бессемера. Бессемер-старший родился в Лондоне, но работал в Париже. Он и сам был заслуженным изобретателем, которого в возрасте двадцати пяти лет избрали в прославленную Французскую академию наук за создание устройств для типографского набора и усовершенствование оптического микроскопа. На его пути встречались лучшие ученые эпохи, например Антуан Лавуазье, первооткрыватель кислорода, которого часто называют отцом современной химии за его систему химической номенклатуры. У Энтони в руках все изобретения превращались в золото, и его авторитет казался непреложным. Но в 1792 г. всему положила конец Французская революция. В кровавую эпоху террора ее идейный вдохновитель Робеспьер, желавший построить республику, одинаково не выносил и монархию, и науку, так что занялся истреблением обеих. Под властью Робеспьера жизни Энтони и других ученых были под угрозой. Так Энтони спешно уехал в Англию без гроша, избежав гильотины – в отличие от Лавуазье. Обосновавшись в тихом английском городке, Энтони возобновил шрифтолитейное производство и сосредоточил усилия на своем лучшем творении – сыне Генри.
Генри Бессемер родился в Англии, в Чарлтоне, в 1813 г. Его формальное образование было минимальным, зато в мастерской отца он пользовался полной свободой. Вместо игрушек мальчик получал инструменты[72], что воспитывало его интерес к инженерному делу. Повзрослев, Генри стал крепким рослым мужчиной с крупным носом, массивной челюстью и густыми бакенбардами, безуспешно отвлекавшими внимание от недостатка волос на макушке.
Как и многие одаренные люди, Бессемер был полон противоречий. Временами приветливый, временами взрывной. Упрямый, но импульсивный, великодушный, но властный. Он был говорлив[73], но предпочитал проводить время наедине со своими механизмами. Даже его внешность являла собой парадокс: мощный торс и длинные худые ноги. И хотя взгляд Бессемера часто казался грустным и задумчивым[74], он всегда был открыт новым возможностям. И вот в сорок с небольшим пришло его время – ему предстояло решить задачу дешевого, быстрого, масштабного производства стали.
Бессемер занялся производством стали, которую можно определить как железо с добавлением небольшого количества углерода. Но эта формулировка не отражает, насколько чудесное преображение происходит при соединении углерода и железа. На микроскопическом уровне интереснейшим образом часть стали превращается в два материала одновременно, и они формируют многослойную структуру, как в торте. Один из них обогащен углеродом, другой нет. Один отличается высокой твердостью, другой нет. Эти слои дополняют друг друга прочностью и пластичностью (то есть способностью изменять форму при механическом воздействии). Прочность и пластичность принято считать взаимоисключающими свойствами металла. Они как два конца качелей – когда один поднимается, другой опускается. Но в стали сосуществуют оба, поскольку слои стали обладают обоими качествами. Два слоя с противоположными свойствами делают сталь такой универсальной.
Этот загадочный союз углерода и железа дал жизнь прочной стали, пригодной для производства долговечных пушек. Но создание стали Бессемеру далось непросто. Определение точного количества углерода, которое нужно добавить в железо, напоминало эпизод из классической сказки «Златовласка и три медведя». Слишком мало углерода – и сталь получится мягче необходимого. Слишком много углерода – скажем, выше 2 % – и сталь будет ломкой, как мел, а пушки из нее опасны не для врага, а для тех, кто стреляет, ведь орудие из хрупкого металла может взорваться. «В самый раз» означало, что пушечная сталь должна содержать не более 1 % углерода в качестве добавки к железу, и этот процесс необходимо воспроизводить в точности много раз подряд.
72
R. H. Thurston, "Sir Henry Bessemer: A Biographical Sketch,"
73
S. T. Wellman, "The Story of a Visit to Sir Henry Bessemer: Recollection of the Early History of the Basic Open-Hearth Process,"