Константин Циолковский: ключевые идеи и достижения

Сегодня существует расхожее мнение среди старшего поколения, которое высказывает свое недовольство тем, что молодежь стремится стать в основном бизнесменами или юристами, в то время как в их молодости люди мечтали о карьере в авиации или даже о преодолении космических просторов. Однако, когда их внуки пытаются объяснить, что осуществление мечты о космосе является финансово затратным предприятием, и, поэтому, сначала следует достичь успеха в бизнесе для заработка денег на космическое путешествие, бабушки и дедушки просто не могут понять суть этого разговора.

12 апреля 1961 года Юрий Гагарин совершил первый полет в космос, что тогда казалось нечто невероятным. Но рассмотрев текущие тенденции, трудно не удивиться, что теперь мы говорим о коммерческом космическом туризме. Полеты в космос за деньги – это новая реальность, которую мы не могли себе вообразить всего лишь несколько десятилетий назад. Тем не менее, все эти достижения покажутся лишь деталями, если сравнить их с тем, чего люди даже не могли представить раньше: человека, способного совершить полет в космос.

Если вы пройдете наши программы «Лучшие техники самообразования» и «Самопознание», то сможете представить себе все, что угодно. Сегодня мы расскажем о человеке, который не боялся мечтать, и задолго до того, как первый самолет взмыл в воздух, он уже представлял первые модели преодоления земного притяжения. В этом материале мы расскажем о биографии Константина Эдуардовича Циолковского (1857-1935) и его великих идеях.

День рождения Константина Циолковского отмечается 5 сентября по новому стилю или 17 сентября по старому календарю. Известный ученый Константин Циолковский происходил из знатной польской шляхты. Его прадедушка, Фома Циолковский, переехал на Житомирщину после первого раздела Речи Посполитой.

В 1820 году отец Константина Эдуардовича Циолковского, Эдуард Циолковский, получил свидетельство, подтверждающее его дворянское происхождение. Эта благосклонность позволила ему воспользоваться рядом привилегий, наследуемых знатным сословием. Одной из таких привилегий была возможность получить самому высшее образование и обеспечить своим детям качественное образование.

На самом деле, Циолковские были русскоязычной семьей, происходящей от поляков. Когда Константин Циолковский родился в 1857 году, его семья уже несколько десятилетий жила в городе Вятка на территории Российской империи и говорила на русском языке.

В семье Константина Циолковского также не забывали о родном языке. Но не только это, он еще отлично знал польский язык и старательно следил за событиями, которые происходили в польских газетах. Несмотря на это, ему доставляли трудности остальные языки, которые преподавались в гимназии. Он испытывал особые трудности в немецком, греческом и латинском языках, в результате чего даже был задержан на второй год во втором классе.

На самом деле, главным барьером для успешного обучения в гимназии для Циолковского не было «второгодничество», как многие думают, а его страшная болезнь. В результате осложнений, вызванных скарлатиной, он стал почти глухим, что затруднило обычные виды общения. Но это не помешало Циолковскому заниматься самообразованием.

Благодаря тщательному педагогическому руководству, он быстро определил свои профессиональные интересы, сосредоточиваясь на физике, математике и астрономии. Кроме того, его опыт работы на токарном станке помог ему осознать, что можно превратить его теоретические идеи в реальность.

Желание самообразования, которое было приветствовано родителями Циолковского, нашло свое осуществление в отправке его отцом в Москву, где предлагались многочисленные возможности для получения новых знаний. Отец даже мечтал о поступлении сына в Императорское Московское техническое училище, ныне известное как МГТУ имени Баумана. Однако проблемы со слухом не позволяли Циолковскому присутствовать на лекциях наравне со всеми остальными студентами, а овладение литературой самостоятельно не давало ему возможности получить образование такого высокого уровня.

После возвращения в родной Вятку, Константин Циолковский начал заниматься репетиторством по математике, что позволило ему заработать средства. Полученные деньги он вложил в создание собственной мастерской-лаборатории, где мог проводить научные эксперименты. Вскоре после переезда с семьей в Рязань, Циолковский успешно сдал экзамены экстерном и получил работу преподавателем математики.

Впоследствии он сочетал преподавательскую деятельность с научными исследованиями. Его первоначальные работы, посвященные кинетике газов и аэродинамике, не сохранились до наших дней. Однако биографы подтверждают, что именно эти труды, попав на рецензию у профессора Петра Фан-дер-Флита из Санкт-Петербургского университета, стали своего рода "билетом" для Циолковского в члены Русского физико-химического общества [В. Кочетков, 1994]. Принадлежность к такой уважаемой организации дала Циолковскому возможность более широко представлять и продвигать свои идеи в научной среде.

Что делает Константина Циолковского настолько известным и какое значение он имеет для прогресса отечественной науки? Давайте рассмотрим эту тему в более подробных деталях.

Открытия и идеи Константина Эдуардовича Циолковского оказали огромное влияние на развитие отечественной космонавтики. Кроме создания значимых технических разработок, Циолковский также глубоко размышлял о философских вопросах, связанных с космосом. Он даже стал называть свои исследования "космической философией". [Константин Циолковский, 2004].

Ключевые идеи во взглядах Циолковского:

• Монизм как единство человека и мира во всех его проявлениях.
• Вечность жизни во Вселенной.
• Эволюционизм как эволюция человека, природы и общества.

Человек воспринимает космос как сферу, где самозагаждающаяся природа и независимость играют важную роль в его существовании и функционировании.

• Гармония человека и техники.
• Человеческое общество, социум как феномен космического масштаба.

Теперь расскажем чуть подробнее.

Монизм Циолковского объединял в себе разнообразные аспекты, включая важный космо-антропологический параллелизм. Принцип этого концепта заключается в представлении человека как микрокосма, а Вселенной - как макрокосма. Идея заключается в том, что человек, как неотъемлемая составляющая Вселенной, отражает ее основные признаки и характеристики.

С одной стороны, данный подход призван упростить изучение и понимание структуры космоса. С другой стороны, такое видение важно для развития "деятельностной парадигмы". Иными словами, главная задача состоит в том, чтобы вести себя в гармонии с законами мирового устройства и отказаться от плюрализма существования отдельных индивидов как социальных атомов в пользу монизма - объединения всех этих "социальных атомов".

В процессе развития человека необходимо стремиться к устранению негативных черт, негативных мыслей и всего того негативного, что присуще ему по природе. Великий ученый Константин Циолковский уверовал в то, что все негативные эмоции, мрачные размышления и темные аспекты сознания могут быть побеждены, поскольку они не имеют объективных оснований в свойствах Вселенной. Таким образом, все страдания и печали представляют собой не более чем "иллюзию слабых людей, которые еще не ознакомились с истинными законами мироздания" (К. Циолковский, 2004).

Циолковский высказывал много мыслей о причинах всех негативных явлений в обществе, таких как войны, насилие и несправедливое распределение благ. Согласно его теории, основной корень проблем заключается в том, что люди имеют склонность разделять друг друга: зависть, противостояние принципам "мое - твое", стремление к господству и привилегиям, эгоизм. Сам по себе эгоизм, будь то индивидуальный или корпоративный, является основополагающим фактором, порождающим расслоение на "наших" и "чужих", друзей и врагов и так далее. Циолковский считает, что необходимо полностью искоренить подобный "моральный дуализм", чтобы обеспечить развитие "космического сознания".

Существует еще один важный аспект космо-антропологического параллелизма. С появлением социальных форм жизни во Вселенной, физический космос претерпевает перемену и приобретает новое значение своего существования. Космос, оснащенный разумной и социально организованной жизнью, продвигается на новую ступень своего развития.

Константин Циолковский представил учение об атоме-духе, которое является материалистической версией теории реинкарнации и представляет большой интерес в рамках монизма. Одним из важнейших аспектов, на которые Циолковский обращает внимание, является идея единства космоса и существование универсальных связей между физическими и психическими элементами, а также между одушевленными и неодушевленными объектами, природными и социальными явлениями.

Циолковский верил в то, что атомы, составляющие физический мир, обладают потенциальной «психической чувствительностью». Эта чувствительность зависит от того, в какое физическое тело входит атом - растение, животное или человек. Интересно то, что атомы сохраняют свою бессмертность, лишь меняя форму своего существования и перемещаясь через круговорот веществ в природе. Этот подход гарантирует «субъективную бессмертность» человека, так как его атомы воплощаются в новых телах после разложения оригинального.

Учитывая бесконечность и вечность Вселенной в пространственном и временном измерениях, возникает возможность для человека, который, хотя и сходен со Вселенной, поначалу лишен этих уникальных свойств, приобрести их со временем. В этом контексте идеи бессмертия и безграничной мобильности перестают казаться фантастическими, а космический транспорт оказывается ключевым компонентом в осуществлении этого потенциала.

Подробное исследование идей великого ученого представлено в публикации «Принципы космической философии К. Э. Циолковского», написанной В. Алексеевым в 2017 году. Теперь же мы перейдем к изучению технических концепций Циолковского, которые он реализовал во время своей жизни и которые послужили основой для развития отечественной космонавтики после его ухода из жизни.

Мы не могли не заметить, что Константин Циолковский был по-настоящему удивительным человеком. Его жизнь была полна невероятных событий, начиная с самого детства. Удивительно то, что в силу болезни и проблем с слухом, он не смог получить классическое высшее образование, которое обычно считается неотъемлемым условием для научной карьеры. Однако, это не остановило его, и он самостоятельно изучал все интересующие его дисциплины.

Константин Циолковский, известный как ученый-самоучка, оставил нам огромное научное наследие, которое до сих пор вызывает интерес. Его проекты и написанные им книги были впереди своего времени. Поэтому очень важно обсудить эти достижения подробнее. В этом нам поможет обзор «Первый в космосе. Изобретения и идеи Циолковского, опередившие свое время», где содержатся все самые значимые проекты ученого [Автор К. Матвеева, 2014].

Дирижабль Циолковского

В свои 28 года Константин Циолковский сделал важное решение - полностью посвятить себя изучению возможностей воздухоплавания и разработке металлического аэростата. Этот уникальный проект, начатый в 1885 году, стал одним из вех в истории и получил имя "Дирижабль Циолковского", хотя слово "Дирижабль" тогда еще не было широко распространено, и сам Циолковский предпочитал называть свое изобретение "аэростатом".

Он предложил революционную идею, прогрессивную для своего времени: оболочку, изготовленную из тонкого металла с гофрированными боковинами, а вместо использования водорода в качестве силы для подъема, использовать нагретый воздух. Такое инновационное решение гарантирует возможность подняться и совершить полет в любых условиях окружающей среды и на любой высоте.

Объем построенной конструкции составлял целых 500 тысяч кубометров, что превосходило более чем в два раза самые крупные дирижабли, построенные в 20 веке. К примеру, наиболее известными моделями «Гинденбург» и «Граф Цеппелин II», разработанными в Германии, были летательные аппараты объемом около 200 тысяч кубометров.

Этот проект поразил своим ошеломляющим масштабом, однако увы, ему не удалось обрести необходимое финансирование. В результате, потрясающий концепт "дирижабля Циолковского" так и остался в сфере идей и планов, не претворившись в реальность.

Правда в том, что еще в двадцатом веке инженеры-конструкторы подтвердили точность теоретических расчетов Циолковского. Тем не менее, из-за высокой стоимости проекта и неприбыльности по сравнению с развивающейся авиаперевозкой, он так и не был реализован.

Моноплан Циолковского

В заключительные годы XIX века свет увидела публикация «Аэростат или птицеподобная летательная машина», написанная К. Циолковским. В ней выдающийся ученый представил свою уникальную концепцию цельнометаллического моноплана с изогнутым утолщенным крылом [К. Циолковский, 1964]. Особое внимание в статье Циолковского уделяется форме фюзеляжа и его аэродинамическим качествам, которые должны способствовать повышению скорости полета. Несмотря на все это, российская научная общественность не придала этой концепции достаточное значение, что помешало ее дальнейшему развитию за пределами моделирования макета.

Однако, неотразимая идея просто «витает в воздухе» во всех возможных смыслах. Немецкие разработчики создали летательный аппарат с такой же конструкцией, который вызвал истинный фурор на фронтах Первой мировой войны.

«Аэродинамическая труба» Циолковского

Приобретая средства на свой счет, Константин Эдуардович Циолковский не только обустроил собственную мастерскую-лабораторию, но и вложил их в проведение научных экспериментов. Впрочем, его преданность науке не ограничивалась этим – у себя дома он установил первую в России лабораторию аэродинамики, заложив тем самым фундамент для последующих достижений. Более того, он создал первое прототипное устройство аэродинамической трубы, открыв новые пути исследования в этой области.

Аэродинамическая труба – это специальное устройство, разработанное для имитации воздушного потока на движущиеся объекты. Именно на основе этого принципа была построена первая аэродинамическая труба в Московском университете под руководством выдающегося российского инженера Николая Жуковского (1847-1921).

Благодаря конструкции, разработанной Циолковским, он смог успешно испытать множество своих идей на практике, включая великолепную концепцию поезда на воздушной подушке.

Поезда на воздушной подушке

В конце 1920-х годов была опубликована революционная работа Константина Циолковского под названием "Сопротивление воздуха и скорый поезд". В этом захватывающем исследовании ученый подробно описывает инновационный принцип движения железнодорожного состава на воздушной подушке. Циолковский утверждает, что трение может быть практически устранено благодаря заполнению пространства между днищем состава и железнодорожными путями воздушной массой.

Для достижения этой цели необходимо поддерживать постоянный поток воздушной массы, который будет вытекать по краям зазора между днищем состава и полотном путей. Согласно расчетам Циолковского, при давлении в 1/10 атмосферы на 1 м2 днища состава создается подъемная сила в 1 тонну. Это в пять раз больше, чем требуется для движения легких модификаций поездов.

Одним из факторов, определяющих большую скорость поезда, является его угловатая форма. Вероятно, именно такую форму имело в виду выдающееся имя в науке Константина Циолковского, когда он сравнил её с обтекаемостью тел птиц и рыб. Современные разработки в области транспорта на воздушной подушке несомненно зиждятся на идеях и теориях Циолковского, которые с годами стали поистине основополагающими.

На первых порах, инновационные идеи насчитывали свою реализацию лишь в области водных средств. Следует отметить, что великую роль в этом процессе сыграла СССР, где в 1930-х годах были разработаны первые катера на воздушной подушке военного назначения. К сожалению, все эти прототипы погибли во время разрушительных боевых действий во Второй мировой войне. Однако уже в 1950-х годах подобные суда, но гражданского предназначения, впервые появились в Англии. И первый прототип такого плавсредства сумел преодолеть Ла-Манш всего за 20 минут.

Космический ракетный поезд

В 1929 году Константин Циолковский предложил концепцию "космических ракетных поездов" [К. Циолковский, 1934]. Идея заключается в том, чтобы с каждым использованием ракетного топлива, оно будет сбрасываться на землю. По расчетам ученого, когда будет сброшена последняя ракета и достигнута космическая скорость, поезд сможет отправиться в космос.

В 1935 году Циолковский уточнил свои расчеты и доказал, что достичь 1-й космической скорости на Земле можно только при помощи многоступенчатых ракет. Подтверждение этого предположения появилось только в 1944-1945 годах благодаря экспериментальным запускам ракеты «Фау-2» в Германии.

Этот космический аппарат оказался первым такого рода достижением в истории, став символом суборбитального полета.

«Лифт в космос» от Циолковского

У ученого Циолковского зарождались необычные и фантастические концепции. Уже в 1895 году он обратил внимание на возможность создания «космического лифта», которым можно было бы достичь космоса без использования ракеты. Эта инновационная идея предполагает строительство башни, достигающей высоты 35 000 километров, а сам «лифт» должен двигаться со скоростью 11 км/сек. Внушительная скорость, которой впоследствии присвоят название 2-я космическая, и в точности такой скоростью перемещаются межпланетные космические аппараты.

Куриозно, что в уже наступившем третьем тысячелетии американская национальная аэронавтическая и космическая администрация (NASA) объявила о проведении конкурса на разработку проекта космического лифта. Заинтересованно, что на официальном веб-сайте NASA указан 1895 год как год, когда впервые появилась идея «лифта в космос» [NASA, 2005].

О идеях и достижениях Константина Циолковского можно говорить неиссякаемо, так как их множество. Одним из его великих изобретений является центробежная машина, первая в мире, которая предшествовала современным центрифугам. Благодаря ей была проведена серия исследований, направленных на изучение воздействия центробежных сил на живые организмы, включая животных и насекомых. Об этом изобретении можно рассказывать бесконечно, ведь оно открыло двери во множество новых возможностей и открытий.

Более того, одной из ярких идей, придуманных К. Циолковским, стали выдвижные шасси, расположенные в нижней части самолета. Помимо этого, в его научно-фантастической повести "На Луне", автор подробно исследует не только поверхность спутника Земли, но и удивительный вид Солнца и планеты Земля с лунной стороны. Важно отметить, что собрание статей и книг Циолковского насчитывает около 200 публикаций, что является самой полной коллекцией [Н. Красноступ, 2022].

Трудно переоценить значимость идей и достижений Константина Циолковского, поскольку они действительно опередили своё время и проложили правильную путь для мышления будущих учёных и конструкторов. Если вы заинтересованы, вы можете самостоятельно изучить все идеи Циолковского и открыть для себя множество увлекательной информации, которая до сих пор не нашла широкого отражения в публикациях и обзорах.

Жаждете погрузиться в мир поражений и открытий, который может предложить эта увлекательная жизнь? Если да, то самое время воспользоваться уникальной возможностью принять участие в наших инновационных программах «Искусство Мастерства Самообразования» и «Путешествие в Себя». А чтобы узнать, готовы ли вы погрузиться в эту захватывающую тему статьи, мы задаем вам один вопрос: