Можно подумать, что освещение без электричества невозможно, но это лишь стереотип, который сформировался у нас из-за изобилия новых технологий. На самом деле, до изобретения электричества замки не тонули в кромешной тьме.
Освещение замков - это не просто факел в руке стражника, а целая наука, со своими инженерными приёмами, физическими принципами и хитроумными оптическими изобретениями. Об этом и побеседуем.
Свет без электричества
Главная проблема заключалась не в том, чтобы зажечь огонь, а в том, чтобы сделать свет полезным. Голый факел или свеча давали слишком слабое и неустойчивое пламя. Свет быстро гас в потоках холодного воздуха, факел дымил и коптил своды, а открытый огонь представлял опасность для деревянных перекрытий. Собственно, вы легко можете проанализировать, насколько эффективен огонь без специальных устройств, для освещения. Вспомните, как выглядит свет от костра.
Поэтому мастера средневековья изобретали способы умножить свет, не увеличивая количество огня. Именно отсюда родились оптические ухищрения - зеркальные ниши, полированные отражатели, латунные или медные пластины за лампами.
В каменных стенах иногда выдалбливали глубокие сферические ниши и они не только защищали пламя от сквозняка, но и направляли свет вперёд, по тому же принципу, по которому работает параболический отражатель фонаря.
Если коротко падающий под углом луч отражается так, что энергия света концентрируется в нужной зоне. Это простейшее применение закона отражения, известного ещё античным инженерам. Иногда стены ниши полировали до блеска или облицовывали оловом, чтобы добиться зеркального эффекта. Такой каменный прожектор мог осветить целую часть зала одной единственной свечой.
Животный жир, пчелиный воск и алхимия света
Но помимо проблемы распределения света нужно было что-то ЖЕЧЬ. И жгли отнюдь не хворост. У каждого материала своя температура горения и характерное количество выделяемого при этом света.
До появления керосина, который оказался очень неплох для таких целей, источником топлива служили животные жиры - чаще всего говяжий или бараний. Они горели долго, но давали густой, сизый дым. Поэтому в замках использовали лампы особой формы: глубокие чаши с плавающим фитилём, где лишний жир не перегревался и не закипал.
Пламя регулировалось не фитилём (он был короткий и плотный), а температурой топлива - чем жир гуще и холоднее, тем тусклее горение. При нагреве жир становился более текучим, и фитиль втягивал его быстрее - это повышало яркость. Физически процесс прост: при подаче большего количества топлива температура пламени растёт, а значит, возрастает излучение в видимом диапазоне.
Чтобы избавиться от вони и копоти, мастера добавляли алхимические примеси. Толчёный мел, соль, золу, иногда даже порошок меди или селитры. Эти добавки улучшали окисление топлива - горение шло полнее, температура повышалась, а дым почти исчезал. Некоторые составы, например смесь животного жира и рыбьего масла, давали синеватое или зеленоватое свечение, что придавало залам почти мистический вид.
Пчелиный воск считался роскошью. Он горел ровно, без копоти и пах мёдом. Восковые свечи использовались только в храмах и у знати, поскольку килограмм воска стоил дороже серебра. Зато физика горения воска идеальна - он плавится равномерно, фитиль сам себя обрезает и пламя остаётся стабильным.
Факелы без копоти
Горение - это неплохо. Но если зажечь в закрытом помещении огонь и сжигать такие виды топлива, которые тогда активно использовались, то будет дымно, а стены покроются черным слоем копоти. Потому это следовало учитывать.
Факел не так прост, как это кажется. На деле это весьма тонкое устройство. Простой пучок тряпок на палке выгорал за несколько минут и чадил так, что глаза слезились. Настоящий замковый факел делали многослойным: сердцевина из сухой сосновой лучины, пропитанной смолой, поверх слой ткани, смоченной в смеси жира, воска и иногда даже вина (спирты улучшали воспламенение).
Чтобы факел не коптил, важно было контролировать подачу воздуха к пламени. Верхнюю часть обматывали спиралью - не просто для фиксации, а чтобы создать вентиляционные каналы. Воздух втягивался сбоку и смешивался с парами горючего, что обеспечивало почти полное сгорание. По сути, это примитивный аналог вентурийной трубы, применяемой сегодня в горелках и двигателях.
Ещё один секрет - форма держателя. Металлические чаши, в которых стояли факелы или свечи, имели особый изгиб вогнутый, как лепесток. Он собирал дым и направлял его вверх, предотвращая осаждение сажи на стенах. Физика здесь проста. Горячие газы поднимаются, и если придать им правильное направление, поток становится устойчивым.
Оптические ухищрения замков
Самые богатые замки могли позволить себе настоящие эксперименты с оптикой. Архитекторы использовали зеркальные панели из полированного бронзового листа или олова. Их ставили под углом к окнам, чтобы поймать солнечный свет и направить его вглубь помещения. Иногда целые галереи освещались только отражением без единой свечи.
В подземных ходах применяли ещё более изощрённый приём - световые шахты. В стену встраивался вертикальный канал, облицованный белой известью, и в верхнее отверстие ставили металлический отражатель. Днём он ловил солнечный луч и направлял его вниз. С точки зрения физики это простейшая система переноса света за счёт многократного рассеяния, аналог современного световода.
Хочется помочь проекту? Просто поставьте лайк 👍 и подписывайтесь на канал ✔️! Напишите комментарий и поделитесь статьёй с друзьями