На первый взгляд велосипед — всего лишь два колеса, педали и цепь. Но если взглянуть глазами физика или биолога, перед нами нечто гораздо более впечатляющее: машина с наивысшей энергетической эффективностью среди всех известных человеку способов передвижения.
Если оценивать транспорт по формуле «энергия на входе — расстояние на выходе», то велосипед неизменно оказывается на вершине. Один калорий, полученный с пищей, позволяет велосипедисту проехать в 3–5 раз дальше, чем если бы он шёл пешком. А если учесть, что сам велосипед весит лишь доли от массы машины, которую он с успехом может заменить в городе, разница становится драматической.
Проведём сравнение. Допустим, вы сожгли 100 килокалорий — примерно как батончик мюсли. Пешком вы пройдёте 1,5–2 километра. На велосипеде — до 10. Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, затратив эквивалент той же энергии, едва ли проедет 50 метров, учитывая КПД мотора и массу автомобиля.
И это не преувеличение. В 1973 году журнал Scientific American опубликовал сравнительный анализ эффективности различных способов передвижения. Исследование показало, что велосипедист расходует примерно 0,15 калории на килограмм тела на метр пути. Для сравнения, автомобиль расходует более 1,5 калории на килограмм — в 10 раз больше! Даже самый экономичный из птиц — калифорнийский кондор — оказался менее эффективен по этому параметру. Это означает, что с точки зрения «калорий на километр» велосипед — чемпион как среди машин, так и среди животных.
Есть и другая сторона: передача энергии от мышц к колёсам на велосипеде невероятно прямолинейна. Потери — минимальны. Вы крутите педали — и моментальная тяга без коробки передач, без сжигания топлива, без трения поршней. Никакая другая техника не демонстрирует столь прямой и почти идеальной трансформации биохимической энергии в движение.
Добавим к этому ещё несколько фактов. Велосипед почти не требует ресурсов на производство: рама, колёса, цепь. Он не выбрасывает углерод в атмосферу, не шумит, не требует зарядки. Даже в условиях энергетического кризиса или при нехватке топлива, велосипед остаётся полностью автономным. Он «заряжается» бананом, а не бензином.
Удивительно, что из всех транспортных технологий, от истребителей до электромобилей, именно велосипед — простейшее изобретение XIX века — оказался самым рациональным с точки зрения физики и биологии.
Это не означает, что нам нужно всем срочно отказаться от автомобилей. Но если вы хотите перемещаться быстро, дёшево, экологично и почти без потерь энергии — велосипед всё ещё остаётся лучшим ответом. Не зря его считают «самой совершенной машиной, когда-либо придуманной человеком». Или, возможно, природой через человека.