Но ведь конструкции проходят через всю нашу жизнь, н мы не можем позволить
себе ничего о них не знать. Кроме того, любое растение и животное и почти
любой продукт человеческого труда должны выдерживать большие или меньшие
механические нагрузки, не разрушаясь, так что практически все предметы
вокруг нас представляют собой того или иного рода конструкции. Говоря о
конструкциях, мы задумываемся не только о том, почему порой рушатся здания
и мосты и разваливаются машины и самолеты, но и о том, отчего черви имеют
именно присущую им форму тела и почему летучие мыши, не повреждая крыльев,
летают в кустах роз? Как работают наши сухожилия? Отчего возникают "прострелы"
и боли в пояснице? Как птеродактили могли иметь столь малый вес? Почему
у птиц оперенье? Как работают наши артерии? Что можно сделать для детей
с врожденными дефектами опорно-двигательного аппарата? Случайно ли парусные
суда имеют именно известную нам оснастку? Почему лук Одиссея должен был
быть столь тугим? Отчего древние по ночам снимали колеса со своих колесниц?
Как действовала греческая катапульта? Почему тростник колеблется под дуновением
ветра и почему столь прекрасен Парфенон? Могут ли инженеры что-либо перенять
у природных конструкций? Чему медики, биологи, художники и археологи могут
научиться у инженеров?
Как оказалось, понимание истинных причин того, почему вообще могут работать
конструкции и почему ломаются вещи, дается со значительно большим трудом
и требует значительно большего времени, чем можно было бы ожидать. Только
совсем недавно удалось в такой мере заполнить пробелы в наших знаниях,
чтобы на некоторые из поставленных выше вопросов дать сколько-нибудь полезные
и разумные ответы. Чем больше частных загадок удается решить, тем яснее,
естественно, становится и общая картина, а потому и весь предмет в целом
не остается уделом лишь узкой группы специалистов.
Настоящая книга отражает современную точку зрения на конструктивные
элементы в природе, технике и повседневной жизни. Конструкции должны быть
прочными, выдерживающими определенные нагрузки, и мы рассмотрим, как эти
требования повлияли не только на совершенствование всякого рода рукотворных
сооружений, но и на развитие живых существ, в том числе и человека.
Биологические конструкции возникли несравненно раньше искусственных.
Пока на Земле не существовало жизни, не существовало и конструкции, которая
служила бы определенным целям, - были лишь горы, скалы и песок. Но даже
самые простые, примитивные формы жизни сбалансированы весьма тонко; такое
равновесие, а также протекающие при этом самоподдерживающиеся химические
реакции нуждаются в том, чтобы отгородиться и защититься от "нежизни".
Изобретая жизнь, природа оказалась перед необходимостью создать для нее
какое-то вместилище: этого требовал индивидуальный характер живого организма.
Соответствующие пленки или мембраны должны были обладать хотя бы минимальной
механической прочностью как для того, чтобы удерживать живую материю, так
и для того, чтобы противостоять внешним воздействиям.
