Уровень культуры самого К.Э. Циолковского определялся условиями его жизни и был невысок. «Я любил пошутить, – писал он. – У меня был большой воздушный насос, который отлично воспроизводил неприличные звуки. Через перегородку жили хозяева и слышали эти звуки. Жаловались жене: «Только что соберется хорошая компания, а он начнет орудовать своей поганой машиной…» [171].
А вот еще воспоминание: «Тесть нарядился и собрался в гости. Надо было перевезти его на другой берег. Предупреждал, чтобы не хватался за борта лодки. Лодка закачалась, он испугался, схватился за края и сейчас же кувыркнулся в воду… Я стою на берегу, помираю со смеху, а он барахтается в холодной весенней воде в своем наряде, и во всю мочь ругается. Вылез и не простудился» [172] [с. 89]. Правда,… смешно.
«Делал хорошие поршневые воздушные насосы, паровые машины и разные опыты. Приходил гость и просил показать паровую машину. Я соглашался, но только предлагал гостю наколоть лучины для отопления паровика» [172] [с. 99-100].
«Я предлагал желающим попробовать ложкой невидимого варенья. Соблазнившиеся угощением получали электрический удар. Посетители любовались и дивились на электрического осьминога, который хватал всякого своими лапами за нос или за палец, и тогда у попавшего к нему волосы становились дыбом, и выскакивали искры из любой части тела» [172] [с. 87].
Сделал как-то воздушного змея в форме ястреба и запускал его, бегая как ребенок. «Ночью я его запускал с фонарем. Тогда с местного бульвара видели звезду и спорили: что это – Венера или чудак учитель пускает свою птицу с огнем? Бились даже об заклад. Я уже тогда был не совсем здоров (нервное расстройство, которое отразилось на моих детях) и совсем разучился бегать…» [172] [с. 112].
Следует отметить, что со здоровьем детей были большие проблемы. Сыновья Игнатий (1883-1902 гг.) и Александр (1885-1923 гг.) покончили жизнь самоубийством в результате нервного расстройства.
Сын Иван (1888-1919 гг.) рос хилым и больным и, став бухгалтером, постоянно допускал ошибки в расчетах. Умер по болезни. Сын Леонтий из-за болезни прожил чуть больше года (1892-1983 гг.). По болезни умерла и дочь Анна (1897-1927 гг.). Более милостивой судьба оказалась лишь к двум другим его дочерям: Любови (1881-1957 гг.) и Марии (1894-1964 гг.), доживших до почтенного возраста.
Какой же тоскливой должна была быть жизнь в Боровске, если почти через пятьдесят лет в воспоминаниях осталось, как однажды, на рождественские праздники, сидел за столом и работал. «Наконец, страшно закружилась голова, и [он] скорей побежал кататься на коньках» [172] [с. 101].
Выше уже отмечалось, что интерес к космическим путешествиям пришел к К.Э. Циолковскому еще в Москве, но наиболее ранние черновые записи по этой проблематике относятся к июлю 1878 года. Затем в Рязани он исписал два десятка листов результатами размышлений в этой области. В 1878 году для изучения действия перегрузок он производил опыты на насекомых и мелких животных с помощью построенной им «коловратной» (т.е. центробежной) машины. Экспериментировал он и со своим организмом: по несколько дней ничего не ел и не пил. Без воды, кстати, он смог выдержать только два дня, после чего на несколько минут потерял зрение, а для испытываемых существ безопасными оказались пятикратные перегрузки.
20 февраля 1883 года он начал свою работу «Свободное пространство», в которой попытался осмыслить условия жизнедеятельности и особенности способов передвижения в космосе.
Работа эта была излишне многословной и самой слабой из всего написанного им ранее. Узнав из популярной книги по астрономии некоторые условия космоса, К.Э. Циолковский начал его «обживать». Для передвижения в невесомости он предлагал использовать несколько очевидных способов: бросание предметов в противоположную от направления движения сторону, отталкиванием от некоторых опорных тел, отбрасыванием тел с помощью распрямляющейся пружины, использованием струи истекающего из сосуда газа. На последнем способе он остановился более подробно, обратив внимание на случай, когда в трех взаимно перпендикулярных плоскостях располагаются шесть «кранов» (сопел) для создания истекающей струи газов. В этом случае этот сосуд сможет передвигаться во всех трех направлениях и в любую сторону. Жюль Верн тоже предлагал использовать реактивную силу для управления движением его «пилотируемого» пушечного ядра.
Стабилизацию сосуда («здания», «шара» и пр.) в его движении вокруг центра масс К.Э. Циолковский предлагал осуществлять с помощью маховиков. Кроме того, для движения центра масс он считал также целесообразным стрелять из этого «сосуда» ядрами из пушки.
Не обошел он вниманием и вопросы выращивания в космосе растений и существования животных – эти вопросы он решал на основе собственных догадок и фантазий, широко используя при этом сведения из научно-фантастических книг (например: Фламмариона, Крыжановской и др.).
Эта работа была необходима К.Э. Циолковскому для того, чтобы самому разобраться в условиях космоса. Научного содержания она не имела. Суждения его не выходили за рамки школьного курса физики.
Так, например, один из его выводов состоял в следующем:
«Итак, – писал он, – о силе, действующей в свободном пространстве, можно судить по той скорости, которую приобретает тело в конце секундного влияния силы» [154] [с. 44].
В школьном учебнике это было бы записано так: по закону Ньютона F=ma, где:
Если F=const, Δt=1 ceк, V0=0, то: F=mV1, или V1 = F/m т.е. для рассматриваемого тела массой m, конечная скорость будет зависеть от приложенной к нему в течении одной секунды (единице времени) силы F.
Все остальные выводы находились на этом уровне.
Нетрудно понять, что и эта работа К.Э. Циолковского расширяла тематику его деятельности (т.е. «веник» пополнился еще одним направлением), добавив к астрономии космонавтику.
Ну что же, никто не может запретить человеку активно постигать науки и самостоятельно решать задачи, ответы которых заранее известны.
Любопытно, что он хоть и предлагал использовать для передвижения в космосе реактивное действие струи истекающего газа, но до идеи космической ракеты ему было еще далеко. Более чем через десять лет, в работе [99] он, остановил свое внимание на безракетном способе достижения космоса с какой-нибудь планетки с небольшой силой тяжести. Он писал:
«Вокруг одного из меридианов планеты устроен гладкий путь и на нем охватывающий кругом планету и ползущий по ней пояс: это есть длинная кольцеобразная платформа на множестве колес. Посредством солнечных двигателей она непрерывной и неустанной полосой движется вокруг планеты со скоростью 4 м/с. На этой платформе тем же способом движется другая такая же платформа, но поменьше и полегче; на другом – третья и так далее: всех их 9 штук; таким манером последняя кольцевая платформа имеет скорость в 36 м/с, при каковой она и теряет свой вес» [99] [с. 104].
Конечно, не обошел он вниманием и полет в космос с помощью пушек. Как показано в работе [17], К.Э. Циолковский с конца 1870-х гг. до 1896 г. рассматривал неракетные способы достижения космоса, и в «Свободном пространстве» под «снарядом для космических путешествий» понимал, вероятно, пушечное ядро.
В «Грезах…» он также рассматривал возможности пушки, имеющей ствол длиной несколько километров, расположенный почти горизонтально, что давало возможность при выстреле направить силу тяжести в другую сторону от направления движения и уменьшить, тем самым, величину перегрузки [99] [с. 96].