Люди издавна возводили развлекательные сооружения изо льда или катаных комьев снега, но, по-видимому, оптимальную конструкцию снежного жилища из кирпичей, сложенных в купол, открыли лишь эскимосы. Обычно развитие технологий объясняют ростом [...]]]> Попаданцу весьма пригодится знание о иглу, если он пытается выжить в безлюдных местах зимой или сохранить свою армию в условиях пониженных температур и нехватки жилплощади.

Люди издавна возводили развлекательные сооружения изо льда или катаных комьев снега, но, по-видимому, оптимальную конструкцию снежного жилища из кирпичей, сложенных в купол, открыли лишь эскимосы. Обычно развитие технологий объясняют ростом населения и экономики, создающим новые потребности и одновременно возможности их удовлетворения. В рамках этой теории трудно объяснить, как крохотная, изолированная группа людей, живущая в крайне неблагоприятных условиях, создала лучшую в истории технологию снежных жилищ — иглу и морских лодок — каяков (посадочная юбка и эскимосский переворот), освоили охоту на китов (независимо изобрели поворачиваемый гарпун), научились использовать метеоритное железо для изготовления инструментов, в то время как большинство племен, живших в гораздо более благоприятных условиях, имели относительно скромные достижения. История эскимосов показывает, что технологии развиваются при наличии вызова окружающий среды и попаданцу-прогрессору надо учиться создавать такие вызовы.

Иглу представляет собой куполообразную постройку диаметром 3—4 метра и высотой около 2 метров из уплотненных ветром снежных или ледяных блоков. Вход обычно устраивается в полу, ко входу прорывается коридор. Важно, чтобы вход в иглу был ниже уровня пола, — иначе через него будет уходить легкий теплый воздух.

Иногда необходимость занижения входа объясняют пассажами вроде «это обеспечивает отток из постройки тяжелого углекислого газа и приток взамен более легкого кислорода». Господи, дай этим людям мозгов! Если бы составные газы воздуха можно было разделять за счет их разной плотности, отстаиванием в емкостях, насколько бы это упростило получение обогащенного кислородом воздуха! К сожалению, процесс разделения газов гравитацией намного медленнее, чем процесс их смешивания диффузией.

Важный хак — спиральная укладка кирпичей. Это упрощает их подгонку друг к другу и позволяет легче контролировать форму жилища. Как показывает практика, кирпичи вполне можно вырезать при помощи веток (эскимосы использовали костяные инструменты), а само иглу можно построить и без знания спиральной техники укладки.

Снег является отличным теплоизолятором, и даже без наличия огня можно рассчитывать на околонулевую температуру внутри жилища. При обкладке стен шкурами, проделывании дымового отверстия и разведении огня внутри можно поднять температуру до 10—15 градусов! Это сравнимо с зимней температурой в неотапливаемых жилых домах Западной Европы.

Если вы хотите потренироваться в строительстве иглу, то это легко можно сделать на любительских соревнованиях по их постройке. Такие проводятся в Томске, Кировске, Саратове и многих других городах (ссылки в комментах приветствуются). Ну а если такое соревнование еще не проводится в вашем городе, почему бы вам не начать его самому?

«Наша земля холодна, словно лед,
Ей мало отпущено теплых дней,
Но любит, как сын, эту землю тот,
Кто родился и вырос на ней.»
—
Анко Юрий Михайлович. Эскимосские этюды

Эти способы можно разделить на три группы — подпись документа, идентификация человека и криминалистика.

Все эти способы основаны на общеизвестном сегодня свойстве — уникальности отпечатков пальцев . По отпечаткам пальцев можно уверенно различать даже идентичных близнецов! Не то чтобы пальцы были особенной частью тела — уникальны [...]]]> В этой статье мы рассмотрим способы использования отпечатков пальцев.

Эти способы можно разделить на три группы — подпись документа, идентификация человека и криминалистика.

Все эти способы основаны на общеизвестном сегодня свойстве — уникальности отпечатков пальцев . По отпечаткам пальцев можно уверенно различать даже идентичных близнецов! Не то чтобы пальцы были особенной частью тела — уникальны также отпечатки языка и стоп, но по понятным причинам отпечатки пальцев удобнее в использовании.

Вряд ли попаданцу удастся поразить местных в области использования отпечатков для подписи. Уже во втором тысячелетии до нашей эры отпечатки пальцев использовались для подписи глиняных табличек в Вавилоне, а китайские чиновники прикладывали пальцы к печатям по крайней мере во времена Римской республики. Существует мнение, что наши предки символизировали этими отпечатками мистический контакт с написанным и не всматривались в детали отпечатка, но распространенность обычая использования отпечатков именно пальцев делает эту гипотезу сомнительной.

Первый миллионный город появился еще до нашей эры. Можно не сомневаться, что еще в те времена полиция ощутила необходимость в более совершенном методе идентификации преступников, чем опознание знакомыми. Точный рисунок внешности стоил дорого и, казалось бы, отпечатки пальцев могли решить эту проблему. Но необходимость каждый раз проходиться по всей картотеке из сотен и тысяч отпечатков делала этот способ неприменимым.

Эту проблему удалось решить при помощи использования систем классификации отпечатков. Достаточно описать центральную особенность отпечатка каждого пальца — петля, дуга, спираль или круг и т.п., отсортировать карточки по этим признакам и время поиска сократится на порядки. В современных базах описывают не только глобальные признаки пальцев, но и локальные(муниции) что иногда позволяет быстро найти человека в картотеке даже по отпечатку одного пальца. Как не удивительно, но такие методы стали использоваться лишь в конце девятнадцатого века — большой запас времени для попаданца.

Последний шаг, использование в криминалистике, был сделан с начале 20 века — в 1902 году преступник был определен по скрытым отпечаткам пальцев, которые он оставил на стекле. Основы метода знакомы любому современному человеку — припорошить гладкую поверхность тонким порошком и изучить проявившиеся узоры. Криминологи накопили огромное количество профессиональных приемов и методов, которые не могут быть рассмотрены в этой короткой статье. Заметим лишь, что даже в современных домах, с огромным количеством гладких поверхностей в виде оконных стекол, стеклянной посуды, пластика и лакированного дерева, не всегда удается найти отпечатки пальцев человека, несомненно там побывавшего. В условиях, в которых этот метод придется применять попаданцу, тем более нельзя рассчитывать на гарантированный результат.

Полноты ради, можно вспомнить о использовании отпечатков пальцев для определения характера человека или предсказания его судьбы и прочей мистической чуши. Но, на мой взгляд, это не та область, где попаданец сможет конкурировать с местными болтунами.

Если ему удастся провести эксперименты, демонстрирующие разницу между доминантными и рецессивными признаками, то внимание местных мудрецов ему гарантировано даже в 19 веке. До работ Менделя опубликованных [...]]]> Благодаря школьным урокам каждый из нас имеет базовые знания генетики. Но как сможет попаданец воспользоваться этими знаниями, если он не удосужился прихватить ни секвенсор ДНК, ни завалящую генную пушку?

Если ему удастся провести эксперименты, демонстрирующие разницу между доминантными и рецессивными признаками, то внимание местных мудрецов ему гарантировано даже в 19 веке. До работ Менделя опубликованных в 1865(общеизвестными они стали уже в 20 веке) полагалось, что наследственный материал отца количественно смешивается с наследственным материалом матери. Сам Дарвин не смог разрешить так называемый кошмар Дженкинса — разбавление случайно возникшего у одной особи благоприятного признака в массе популяции при дальнейших скрещиваниях по такой модели.

Впрочем проведение экспериментов и продвижение науки дело не быстрое и обычно попаданцу хочется сделать что-нибудь более практичное.

Вряд ли ему удастся быстро революционизировать работу селекционеров. Хотя в некоторых конкретных случаях, вроде разведения трехцветных кошек, ему может и повезти найти закономерность быстрее хроноаборигенов. В любом случае опровержение телегонии определенно будет благим делом.

Возможно ему удастся предупредить какого-нибудь короля о скрытой «бомбе» гемофилии у потомков королевы Виктории. Не будем спорить насколько полезным будет усиление монархий с точки зрения истории.

Любимым способом применения генетики детективами и попаданцами является экспресс-анализ на отцовство для выявления измен и скрытых усыновлений. Способ прост — если оба родителя проявляют рецессивный признак, то доминантного у ребенка быть не может. Обычно все вспоминают о рецессивном признаке голубоглазости и доминантном кареглазости, хотя таких признаков намного больше.

Проблема в том что Менделевские законы работают только для признаков определяемых единственным геном, а в реальности на любой признак влияет наличие многих генов. Например на цвет глаз заметно влияют до 15 генов, и хотя влияние большинства из них невелико, возникает вероятность ложного срабатывания — есть примерно один шанс из ста что у голубоглазых родителей родится кареглазый ребенок. Для других признаков эта вероятность еще больше, например для сросшейся мочки уха(см. илл.) вероятность ошибки составит 15-30%.

Тут стоит напомнить парадокс, связанный с ложными срабатываниями тестов. Допустим врач сказал вам, что медицинский тест нашел у вас смертельную генетическую болезнь и ложное срабатывание происходит один раз из тысячи. Стоит ли вам беспокоится?

Это зависит от распространенности болезни. Если ее распространенность — один носитель на миллион человек, то на одно верное срабатывание теста придется тысяча ложных — тут шансы явно в вашу пользу. Если ею болеет каждый сотый, то ваш шанс на спасение — 1 из 11.

Так что хорошо бы оценить вероятность измены или тайного усыновления. Тема весьма спорная, но по заслуживающим доверия оценкам современный уровень тайных измен, окончившихся рождением ребенка, составляет примерно 3-5%. Генетические исследования позволяют оценить исторические значения этого показателя. Например исследование генов потомков англичанина с редкой фамилией Sykes, жившего в 13 веке, позволило дать оценку уровня измен в 1.3%. И даже в закрытых сообществах высоконравственных еврейских рабби генетический анализ обнаружил следы измен — от 0.4% до 1.2%. Исторической статистики по тайным усыновлениям мне не попадалось, но логично предположить что это еще менее вероятное событие.

Итак, шансы ложного срабатывания метода не меньше, а то и больше, чем шансы того что произошла реальная измена или тайное усыновление. Попаданцу надо либо использовать несколько генетических признаков, либо искать дополнительные доказательства.

Ее устройство крайне просто — три емкости и два металлических кольца. Можно обойтись и неметаллическими емкостями. Из верхней емкости в нижние вытекает два [...]]]> Для попаданца особый интерес представляю простые, но необычные устройства, которые могут произвести впечатление на окружающих с минимальными затратами ресурсов. Одним из таких устройств является капельница Кельвина, изобретенная лордом Кельвином в 1867 году.

Ее устройство крайне просто — три емкости и два металлических кольца. Можно обойтись и неметаллическими емкостями. Из верхней емкости в нижние вытекает два потока(важно чтобы они были достаточно слабыми чтобы разбиваться на капли, иначе заряд утечет через струю). Кольца поляризуют воду в струе и при отделении капля получает электрический заряд, который она передает одной из нижних емкостей. Заряд емкостей увеличивается, увеличивая потенциал колец. Они еще сильнее поляризуют воду, увеличивая заряд капель. Благодаря этой положительной обратной связи заряд емкостей увеличивается до тех пор, пока паразитные токи утечки не остановят накопление. Разность зарядов можно использовать для заряда лейденской банки, электрических опытов или просто создания искр в искровом промежутке.

Работе может помешать большая влажность воздуха. От запуска до получения первой искры может пройти несколько минут — в самом начале емкости имеют крайне малую разность потенциалов, обусловленную случайными факторами, и потребуется время чтобы она увеличилась до заметной величины. Проводимость воды большого значения не имеет, в дополнительном подсаливании обычной воды необходимости нет.

Обычно такая капельница выдает порядка 10 тысяч Вольт. Это позволяет делать искры в зазоре 3-5 мм, если вы не забудете заострить концы разрядных электродов. Напряжение можно увеличить, тщательно загладив все острые углы и края(они концентрируют напряжение и увеличивают утечку), поставив металлические емкости в стеклянные для изоляции и увеличив размеры установки. Тщательная вентиляция обеспечит максимально сухой воздух; остерегайтесь также брызг от струй — они увеличивают утечку. Таким образом можно довести напряжение до 30-40 кВ, что позволит получить искры до 15-25 мм. Даже небольшая установка может давать достаточно частые разряды. Например на этом видео, вы может видеть искры каждые 2-3 секунды.

Важно помнить, что хотя капельница и выдает большое напряжение, ток(а значит и мощность) и КПД ничтожны. Практического значения как источник энергии она не имеет. Даже для обычного намагничивания стрелки компаса попаданцу придется сооружать Вольтов столб. Впрочем как демонстратор технологии она сгодится. А может, получится и основать новую религию в честь бога Электро.

Все несколько проще. Атмосферное давление падает перед дождем. И чем сильнее будет буря, тем сильнее упадет давление. [...]]]> Как измеряют атмосферное давление нас учили еще в школах. Но вот зачем это нужно в памяти уже не откладывается. Между тем мы собираемся измерять давление в древнем мире. Мы что, будем вести дневники наблюдений на радость будущим метеорологам?

Все несколько проще. Атмосферное давление падает перед дождем. И чем сильнее будет буря, тем сильнее упадет давление. И упадет заранее — еще и облака на горизонте не появились, еще солнце светит, а стрелка ползет к отметке «гроза»… Барометр — незаменимая вещь для моряка!

Барометров существует много разных типов. Мы, естественно, выберем самый простой — ртутный барометр. Для его изготовления требуется всего лишь ртуть и налаженное стеклодувное дело. Такие барометры до сих пор можно найти на метеостанциях, да и прогноз атмосферного давления до сих пор говорят в «миллиметрах ртутного столба». Проблема возникает только в том, что нормальное давление — это 760 мм. рт. ст. Да, именно 760 мм, то есть 76 сантиметров. Трубка со ртутью должна быть длиной сантиметров 90 хотя бы — совсем неудобно даже для корабля.

Как это сделать — метровая трубка, заполненная ртутью, открытым концом опускается в мисочку со ртутью. Ртуть из трубки не вытекает — этому препятствует атмосферное давление, но все же немного проседает — при нормальном давлении столбик становится длиной 76 см, а над ним образуется вакуум. Возможен вариант с просто изогнутой трубкой.

Ртуть можно заменить простой водой, но вода куда легче и чтобы компенсировать атмосферное давление, ее нужно наливать в трубку длиной 10 метров — только в этом случае вверху трубки образуется вакуум. И, кстати — это причина, что насос, расположенный наверху колодца, не в состоянии засосать воду с глубины более 10 метров, ее просто атмосферное давление туда не протискивает.

Однако, можно сделать барометр «относительный», налив в пробирку воды и заткнув ее герметической пробкой с пропущенной через пробку трубкой. Трубка должна уходить в воду сантиметров на 15. Если заткнуть пробку в момент, когда давление будет нормальным (судя по ртутному барометру), то отклонения давления будут видны по столбику в трубке. Это вполне транспортабельный вариант, который можно установить на судне. Чтобы во время качки вода в пробирке не бултыхалась, то вместо воды можно налить масла — кроме всего прочего масло еще легче воды, поэтому отклонения от изменения давления будут более заметны. Если вы моряк — эта штука из области «маст хэв»!

Проблемы возникнут с калибровкой. Нет, если вы попали в прошлое на школьном автобусе и у вас достаточно линеек, чтобы отметить эти 76 см, то проблем нет. А если эталона сантиметра-метра у вас под рукой нет, то придется эмпирически подбирать отметку «ясно», «дождь», «буря» и прочее.

Однако, магниты из железняка были плохие. Но компас из них построить было можно. В 12-13 веке в Европе появились самые примитивные компасы — кусочек железняка плавал, положеный на пробку. Направление показывал «куда-то туда». Только в [...]]]> Магнит человечеству известен давно. Главным источником магнитов древнего мира были холмы Магнезии в Греции, там добывали запасы магнитного железняка…

Однако, магниты из железняка были плохие.  Но компас из них построить было можно. В 12-13 веке в Европе появились самые примитивные компасы — кусочек железняка плавал, положеный на пробку. Направление показывал «куда-то туда».  Только в 14 веке в догадались поставить стрелку на иглу и добавить картуш с румбами. Поэтому у Колумба компас был вполне внятный. Однако, сама магнитная стрелка была вещью крайне дорогой. Существовали специальные мастерские по их изготовлению. Технология была такой: бралась стальная стрелка и по ней нужно было проводить в одном направлении куском магнитного железняка.  Кроме того, что правильно выбрать направление, операцию натирание необходимо было проводить долго — несколько недель. Поэтому мастерская выглядела как комната, где сидят подмастерья и целыми днями двигают туда-сюда куски железняка. И все равно — результат был не ахти. Происходило это потому, что для стрелки компаса требовался магнитно-твердый материал, который долго не размагничивается. Это — углеродистая сталь, причем закаленная. Но чтобы ее хорошо намагнитить, нужно достичь насыщения магнитного поля, что методом натирания было не то, чтобы невозможно, но близко к нему.

Мы пойдем другим путем. Будем считать, что наш попаданец уже построил гальванический элемент. Тогда достаточно собрать из этих элементов батарею, причем соединять желательно параллельно — нас интересует именно ток. После чего из медной проволоки делается катушка. Диаметр катушки — чем меньше, тем плотность силовых линий будет больше. В условиях средневековья навивать больше, чем два слоя витков — смысла нет. Катушка заливается древесной смолой для изоляции и чтобы витки не замкнуло. После этого внутрь катушки ложится будущая стрелка компаса и на долю секунды подсоединяется гальваническая батарея. Процесс закончен. Стрелка компаса много сильнее намагничена, чем у конкурентов.

Метод производства следует держать в секрете, и цены на компасы не снижать, иначе конкуренты задавят.  Если же вы попали в более древние времена, где компаса не знают, то ищите мореплавателей. Они — потребители номер один, им даже в случае каботажного плавания компас на порядок полезнее сухопутных путешественников.

Более того, в Багдаде [...]]]> Простейший гальванический элемент несложно построить уже с началом железного века.
То есть во время Гомера или в Египте времен построения пирамид — это было бы почти невозможно, потому что железо было крайне дорогое (ну, если, конечно, не развить там металлургию железа). Но уже во времена Римской Империи это более чем возможно.

Более того, в Багдаде был найден сосуд, фактически являющийся гальваническим элементом и датируемый первым тысячелетием до нашей эры.
Есть предположения, что он применялся для электролитического покрытия серебряных предметов золотом.
Возьмем его за основу.

Итак, нам во-первых нужен обожженный глиняный горшок 10-15 см в высоту. К нему прилагаются железный стержень и мендный цилиндр — они будут электродами. Необходимо закрепить железный стержень внутри медного цилиндра так, чтобы они не касались друг друга и соеднинение не проводило электричество. В оригинале как диэлекрик для удержания электродов использовался природный асфальт, но в условиях средневековековой Европы подойдет древесная смола. Для удержания электродов придется сделать крышку с отверстиями под них. Съемная крышка необходима для доступа к электролиту. Электролитом может быть или соленая вода или кислота. В случае с соленой водой подойдет морская, ее желательно немного выпарить для повышения концентрации соли (ну или брать воду из Красного Моря, как одного из самых соленых). В случае с кислотой подойдет лимонный сок, даже возможен кислый яблочный. Также подойдет винный уксус.  Эти электролиты относятся к слабым, поэтому особым качеством элементы блистать не будут.  Электролит наливается непосредственно перед использованием и после работы его желательно слить, иначе коррозия быстро сожрет медь.

Такой элемент теоретически может дать напряжение в районе 0.7 вольта, но из-за внутреннего напряжения и слабого электролита не стоит ожидать более чем 0.3 вольта.
Кроме того, в электролите происходит поляризация и медный цилиндр покрывается пузырьками водорода, что снижает напряжение. Поэтому необходимо время от времени или трясти гальваническую батарею, или вынуть и вставить крышку с электродами.

Медный электрод — это будет «плюс», а железный электрод — это «минус».

Емкость элементов небольшая, как и напряжение. Да и ток не как у современного аккумулятора.
Поэтому будет необходимо соединять элементы в батареи — от десяти горшков единовременно. Если их соединить последовательно, можно получить в районе 5B. Десять горшков достаточно для покрытия золотом в течении 8 — 12 часов небольшого серебряного предмета.
Если совсем сорвет крышу и сделать батарею из порядка 5 тысяч горшков, то теоретически можно получить электрическую дугу.  Использование дуги в древнем мире может дать поразительный психологический эффект. Также полезно разрешать верующим прикасаться к элементам под током, хотя тут психологический эффект будет слабее.