«Нужные полезности от евреев» – такое название носит познавательный Интернет-сайт, посвященный вкладу изобретателей еврейского происхождения в научно-технический прогресс человечества и тем новшествам, которые вошли в жизнь и быт, благодаря этим талантливым людям. Одна из страниц на сайте посвящена механику и конструктору Израилю Аврааму Штафелю (встречается, также написание его фамилии, с удвоенной буквой «ф»). В нынешнем году отмечаются две памятные даты: 210-летие со дня его рождения и 140-летие со времени смерти.

Родился герой нашего повествования в Варшаве, на территории тогдашней Российской империи, в семье Лейвика Штафеля и его супруги Грины. Он рос в бедной семье, и, хотя с детства проявил большой интерес к техническим приспособлениям разного рода, не имел доступа к книгам и публикациям в периодике, посвященным изобретениям, появлявшимся тогда в Европе. Только когда он уже подрос и выучил польский язык, у него появилась возможность читать научно-популярные статьи, публиковавшиеся на страницах изданий, выходивших в свет в Царстве Польском.
Штафель освоил профессию часового мастера, открыл мастерскую, но интересы его выходили далеко за пределы циферблатов со стрелками и механизмов, приводящих их в движение. Теперь, когда прошло уже столько времени, вряд ли возможно доподлинно установить, когда и как родилась у часовщика мысль – сконструировать оригинальную вычислительную машину. Но что в точности известно – трудился Штафель над этим своим изобретением ни много, ни мало – 10 лет. Исходя из этого, можно судить о целеустремленности и упорстве конструктора, у которого не было, практически, ничего для реализации своих замыслов – ни технической базы, ни денежных средств. Здесь невольно вспоминаются строки из четверостишия литератора Льва Озерова: «Талантам надо помогать… Бездарности пробьются сами». Так вот: в 1845 году у Штафеля возникла возможность познакомить со своей разработкой тогдашнего министра народного просвещения России, графа Сергея Уварова. Это произошло в Варшаве. Будучи впечатленным, министр пообещал Штафелю поддержку.

Дело двинулось после того, как прототип изобретения был представлен Штафелем на промышленной выставке в главном городе Польши и удостоился там серебряной медали. Тогда Штафелю были выданы деньги князем Варшавским, графом Паскевичем, чтобы он мог на них отправиться в Санкт-Петербург и представить свою вычислительную машину в российской Академии Наук. Здесь следует разъяснить: для такой поездки потребовалось выхлопотать разрешение – на временное пребывание Израиля Авраама Штафеля в городе на Неве, ибо евреям в Санкт-Петербурге в те времена проживать было запрещено. Далее Уваров распорядился, чтобы машину Штафеля исследовали (это стоит процитировать) «по бывшему в прошлом году с евреем Слонимским». Речь идет о Хаиме-Зелике Слонимском, уроженце Белостока, математике-самоучке, изобретателе и популяризаторе наук, создавшем в 1840 году счетную машину. Усовершенствованный её вариант получил высокую оценку в Берлинской Академии Наук. Впоследствии «числительный инструмент» Слонимского, как он тогда был назван, демонстрировался в столице Российской империи. Сравнив два изобретения схожего назначения, экспертная комиссия пришла к выводу о преимуществах вычислительной машины Штафеля. В частности, было отмечено, что она при умножении не требует, в отличие от устройства Слонимского, складывать произведения отдельными числами; кроме того, прибор Штафеля не был основан на каком-либо особом свойстве чисел, применительно к умножению, как машина Слонимского. В итоге, по докладу Уварова, сделанному на основе экспертного заключения специалистов, Израиль Штафель был награжден денежной премией по распоряжению государя-императора. Публикации об изобретении Штафеля появились на страницах нескольких изданий. Единственным минусом была высокая себестоимость новинки, что создавало препятствие для широкого ее производства и массовой продажи.

Ни один экземпляр машины Штафеля, увы, не сохранился до наших дней. Не будем вдаваться в технические подробности – интересующиеся могут при желании найти их в справочной литературе. Отметим только, что это устройство было оснащено рукояткой и переключателем, которые позволяли переходить в режимы сложения/умножения, вычитания/деления и извлечения квадратного корня. Правила пользования этим приспособлением были предельно просты. Тринадцатизначное произведение, полученное в результате умножения числа на шестизначный множитель с помощью этого устройства, можно было получить за 50 секунд. Механизм машины был основан на так называемом «колесе Лейбница», которое широко использовалось в счётных машинах – с тех пор, как немецкий математик, механик, физик и изобретатель Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал в 1694 году свой арифмометр.
В 1851 году вычислительная машина Штефеля вместе с некоторыми другими его изобретениями была представлена на Всемирной выставке в Хрустальном дворце в Лондоне. Изобретению и его автору присудили серебряную медаль, а золотой удостоился арифмометр де Кольмара. В то же время именно творение Штафеля более всего впечатлило посетивших выставку и ознакомившихся с нею – королеву Викторию и принца Альберта. Принц, в знак высокой оценки изобретения Штафеля, выслал автору 20 британских фунтов, что явилось беспрецедентным шагом. И ещё 10 фунтов перевел Штафелю барон Лайонел Ротшильд. Газета «Иллюстрированные лондонские новости» опубликовала восторженную статью с описанием машины и ее изображением: «В Русском дворе, скромно уединённом среди блеска малахитовых дверей и ваз, драгоценностей и серебра, есть одна работа, произведение высокого интеллекта. И оно происходит не из Петербурга, не из Москвы, не из Сибири, не с Уральских гор, а из Польши». В авторитетном научно-популярном американском журнале «Scientific American» устройство Штафеля характеризовалось, как «обладающее удивительной скоростью и точностью вычислений». В 1876 году Штаффель передал один экземпляр своей машины Императорской Академии Наук. Устройство выставили в физическом кабинете Академии. Впоследствии оно, вероятно, было уничтожено или безвозвратно утеряно во время разграбления академической коллекции после Октябрьской (1917 года) революции в России. Счетная машина Штафеля хранится в Музее техники в Варшаве, но более простой конструкции, никак не связанной с той, о которой шла речь выше. До недавнего времени научный мир располагал лишь описанием внешнего вида машины Штафеля, а её внутреннее устройство оставалось загадкой. Однако, сравнительно недавно историки Тимо Лейпала, Валерий Шилов и Сергей Силантьев обнаружили и опубликовали, считавшуюся утраченной, рукопись, где изобретатель не только описывал, но также изображал свою машину. Даже много лет спустя после ее появления в отчетах о всемирной выставке в Париже 1867 года можно было прочесть: «Из многочисленных счетных машин, которые были предложены или построены за последние десятилетия, работы господ Мореля и Жайе из Франции и г-на Штефеля из России являются теми, где максимально решены задачи, которые ставятся перед такими устройствами».


Несмотря на признание на международной арене, вычислительная машина Штафеля так и не поступила в массовое производство, в отличие от арифмометра де Кольмара, который стал первым устройством, производившимся в массовом масштабе.
Израиль Штафель не имел реальных возможностей, чтобы начать промышленное производство этой техники. К тому же, особого спроса на эту технику тогда и не было. И по этой, как можно предположить, причине ни у кого из состоятельных людей желания вложить средства в производство вычислительных машин Штафеля не возникло. А вот конструктивная его идея, судя по всему, была использована, – в частности, в арифмометре, успешную разновидность которого разработал российский механик шведского происхождения Вильгодт Теофил Однер. Выпуск этого устройства был впервые налажен в Санкт-Петербурге в 1890 году. «Машина Однера, – указывал немецкий изобретатель механических калькуляторов Франц Триск, – во многих отношениях настолько похожа на универсальную вычислительную машину Штафеля, что разумно предположить: Однер знал её и использовал как модель при создании своего арифмометра». После Октябрьской революции предприятие Однера было национализировано, а его наследники репатриировались в Швецию, где создали новое производство, продавая приборы под торговой маркой Original-Odhner («Подлинный Однер»).
Надо сказать, что извлечение из своих изобретений финансовой выгоды Штафель во главу угла своей деятельности не ставил. Он лишь томился жаждой научно-технических экспериментов. А диапазон творческих его поисков был весьма широк. В частности, Штафель предложил свою версию анемометра. Для тех, кому название это не знакомо, поясним: устройство предназначено для изменения скорости движения воздуха и газов в различных системах, а в метеорологии применяется, чтобы определять скорость ветра и именуется ветромером. Примечательно: описание первого механического анемометра составил в своем труде «Математические забавы» итальянский ученый и писатель Леон Баттиста Альберти, приложив к описанию чертеж приспособления, действие которого основывалось на отклонении ветром подвешиваемой доски. Упомянутый труд появился около 1450 года. Тремя столетиями позднее похожий прибор изобразил в «Атлантическом кодексе» Леонардо да Винчи. Разумеется, конструкция Израиля Штафеля основывалась на научных и технических знаниях своего времени, которое изобретатель, во многом, опередил.
Штафелю принадлежит также разработка станка для двухцветной печати. Известно, что станок этот был успешно использован для выпуска первой польской почтовой марки в 1860 году. В центре марки было помещено изображение герба Царства Польского. Марка была гравирована гравёром Польского банка Хенриком Мейером. Использованные им рисунки удалось обнаружить среди архивных материалов того периода, но имя художника – автора рисунка для почтовой марки остаётся неизвестным. Примененная для её выпуска машина высокой печати Штафеля производила 1 тысячу листов в час и была оборудована счётчиком, обеспечивавшим точность подсчёта единиц продукции.

Свой вклад Израиль Штафель внес и в разработку аппаратуры для испытания состава металлических сплавов на основе известного «принципа Архимеда», и также предложил свой вариант мощного вентилятора, который был установлен в Королевском замке в Варшаве, в Дворянском институте и в одной из больниц. Сконструировал изобретатель и комнатные вентиляторы со спиралевидными лопастями, предназначенные для удаления дыма от керосиновых ламп, сигар и прочего в бытовых условиях. Все это свидетельствует о глубине познаний Израиля Штафеля и о многогранности его таланта, который был оценен присужденной ему Демидовской премией, вручаемой в России учёным – за выдающийся вклад в развитие науки.
Но условий жизни изобретателя плоды его творчества в лучшую сторону не изменили. Он, по-прежнему, владел небольшой часовой мастерской с двумя работниками и скромным годовым оборотом.
В 1858 году в Варшаве Штафель продемонстрировал свою последнюю, как оказалось, счётную машину – карманный прибор для сложения и вычитания.
О личной жизни Израиля Штафеля известно лишь, что у него была старшая сестра – Эстер. Он был женат дважды – о первой его женитьбе никаких сведений нет, а во второй брак Штафель вступил 20 января 1845 года – с Фрайдой Нутовной Американер.
Из жизни Израиль Авраам Штафель ушел в бедности, после продолжительной болезни, в родной Варшаве. К сожалению, человек этот не успел при всем, что он создал запатентовать ни одного из своих изобретений. В некрологе, появившемся в связи с его кончиной, констатировалось: «Он был очень скромен, слава и признание его не интересовали, поэтому и смерть его оказалась почти незамеченной». Но добрый след на земле Штафель оставил, а не это ли – самое главное и важное?!
