Engineering in Nature
Паром бурлил в неспокойном заливе Сан-Франциско, обдавая палубу холодными брызгами. Эзра ахнула и указала пальцем, схватив отца за руку: «Смотри! Как этот пеликан только что это сделал?» Большой бурый пеликан только что сложил крылья и нырнул головой вперед в воду, а через мгновение вынырнул с извивающейся рыбой. Ее мать засмеялась, плотнее закутавшись в пальто: «Он сделал это так легко, не правда ли?»
«Это было не просто ныряние, это было идеальное инженерное решение», — сказал ее отец, присев на корточки. «Инженеры называют это «биомимикрией» — это когда мы изучаем природу, чтобы получить идеи для наших собственных изобретений». Глаза Эзры расширились. «Значит, вы говорите, что эта птица похожа на... сверхсовременный самолет?» Он кивнул: «Именно так, природа совершенствовала свои конструкции миллионы лет».
Идея учиться у природы не была новой; она уходит корнями в прошлое более чем на пятьсот лет. Сцена переносится на оживленные улицы Флоренции, Италия, во времена Ренессанса. По булыжным мостовым грохотали конные повозки, а воздух был наполнен звуками художественных мастерских и мечтаний изобретателей. Здесь один человек был одержим наблюдением за природой больше, чем кто-либо другой.
«Его звали Леонардо да Винчи, — рассказывал голос отца Эзры. — Хотя все знают его как художника, написавшего Мону Лизу, он также был блестящим изобретателем и учёным». Леонардо увлекался всем: от течения воды до анатомии человеческого тела. Он заполнил тысячи страниц своими наблюдениями, написанными задом наперёд особым зеркальным почерком, потому что был левшой.
Леонардо часами проводил время на тосканских холмах, просто наблюдая. Он зарисовывал крылья птиц, пытаясь понять секрет их полета. Однажды он написал: «Научись видеть. Осознай, что всё связано со всем остальным», и он искренне в это верил. Для него изгиб птичьего крыла таил в себе ключ к тому, чтобы люди могли парить в небе.
Его прорывным наблюдением стала сама форма крыла. Леонардо увидел, что крыло птицы не плоское; оно было изогнуто сверху и более плоское снизу. Он понял, что эта форма, называемая аэродинамическим профилем, заставляет воздух двигаться быстрее над верхней частью, создавая подъемную силу. Это единственное наблюдение стало основой для всех его конструкций летательных аппаратов.
Летательные аппараты Леонардо так и не взлетели, но его идеи об аэродинамике опередили свое время на столетия. Тот же принцип аэродинамического профиля, который он обнаружил у птиц, используется сегодня в крыльях каждого самолета, от небольших винтовых самолетов до гигантских джамбо-джетов. «Удивительно, сколько силы в природных конструкциях», — прошептал Эзра, — «Я читал, что одна молния в пять раз горячее поверхности солнца!»
На пароме холодный ветер трепал волосы Эзры, пока Алькатрас приближался. Она повернулась к родителям, ее лицо сияло от понимания. "Пеликан! Его крыло — естественный аэродинамический профиль, точно как заметил Леонардо!" Ее мать улыбнулась: "Так вот как он так идеально контролирует свое пикирование". Ее отец добавил: "Видишь? Ты уже мыслишь как инженер".
«Оно повсюду!» — воскликнула Эзра, оглядываясь. «То, как семя клёна кружится к земле, похоже на вертолёт!» Её мать указала на бурлящую воду за лодкой: «А форма плавника кита помогает ему двигаться в воде, что инженеры скопировали для корабельных рулей». Её отец усмехнулся: «Даже самые быстрые самолёты не могут превзойти скорость света. Свет добирается от Солнца до Земли чуть более чем за восемь минут!»
Эзра достала блокнот и быстро набросала крыло. «Природа — лучший инженер из всех существующих», — сказала она, показывая им свой рисунок. Глядя на мощные течения, бурлящие вокруг острова Алькатрас, ее отец задал новый вопрос. «Если природа так хороша в проектировании вещей для воздуха, — спросил он с огоньком в глазах, — какие секреты, по-твоему, она скрывает для передвижения по воде?»