Владимир Карцев - Приключения великих уравнений

• Название: Приключения великих уравнений
• Автор: Владимир Карцев
• Издательство: "Знание"
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1986

История познания человеком электричества полна неожиданностей и драматизма. Среди «делавших» эту историю мы найдем людей разных профессий: физика, врача, переплетчика, столяра, государственного деятеля. Различны были их судьбы.

В книге читатель встретится с участниками первых кругосветных путешествий, узнает об электрических рыбах, об оживлении людей с помощью электричества… Первое и второе издания книги, вышли в издательстве «Знание» в 1970 и 1978 гг.

Книга рассчитана на массового читателя.

---

П. Н. Лебедев глубоко переживает происходящее.

«Роль насадителя наук в дорогом отечестве, — говорил он, — представляется мне какой-то безвкусной канителью, я чувствую, что я как ученый погибаю безвозвратно: окружающая действительность— какой-то беспрерывный одуряющий кошмар, беспросветное отчаяние.

Если в Академии зайдет речь о преуспевании наук в России, то скажите от имени несчастного профессора Московского университета, что ничего нет: нет ни процветания, нет ни наук — ничего нет…»

Свое моральное состояние П. Н. Лебедев описывал следующим образом:

«Если бы нашелся достаточно талантливый художник-символист, который бы брался описывать портрет не человека, а его настроение, то на моей натуре он составил бы себе всемирное имя; рисунок был бы прост: ровно загрунтованное полотно, без каких-либо передних и задних планов или проблесков, но колер… всякий недальтоник, проходя мимо, наверно бы, плюнул: «экая пакость», — а клуб пессимистов в Америке избрал бы этот колер обязательным для форменных брюк своих сочленов…»

Слабой компенсацией за мытарства, претерпеваемые Лебедевым в академии, явилось присуждение ему академической премии имени профессора С. А. Иванова. Раз в два года ею награждали за труды, «которые существенно обогащают науку, внося в нее новые факты, наблюдения и воззрения». Положение о премии было обнародовано, на нее объявили конкурс. Однако конкурсантов не оказалось. В таком случае, согласно Положению, премиальная комиссия могла предложить кандидата сама, и ею был выдвинут Лебедев.

Физико-математическое отделение академии единогласно утвердило это предложение.

И все же премия сделала свое дело. Лебедев воспрял духом.

П. Н. Лебедев — А. Н. Лебедевой (8 июля 1905 года. Москва).

«…Так как ты все равно не скоро попадешь в Pontresina, то я не телеграфирую, а пишу — пишу потому, что обретаюсь в духоподъеме — точно помолодел на 10 лет! Одну очень сложную работу, которая должна дать результаты исключительного значения, оказывается, возможно сделать, хотя и при затрате огромного, усидчивого труда и… большой порции счастья…»

Обычно весной Лебедев ездил на отдых и лечение в Швейцарию, которую ему настоятельно рекомендовали врачи. Вот и весной 1907 года он туда отправился. По дороге на курорт Лебедев остановился в Гейдельбергс, где жил крупный европейский специалист по сердечным болезням профессор В. Эрб. Он признал состояние больного удовлетворительным, но настоятельно рекомендовал ему тут же ехать отдыхать. Лебедев решил воспользоваться случаем и посетить жившего в Гейдельберге и работавшего в астрономической обсерватории на горе Кёнигстул астрофизика М. Вольфа, которому он и рассказал о своих экспериментах по световому давлению на газы.

Вольф высказал крайний интерес и пояснил, что среди астрофизиков по этому вопросу не было единства.

Вольф, не зная о болезни Лебедева, убедил его в том, что только эксперименты его, Лебедева, смогут прояснить эту неопределенную ситуацию и помочь астрофизикам всего мира выбраться из затруднительного критического положения, связанного с невозможностью построить теорию комет и разобраться в строении звезд. Он смог убедить Лебедева в том, что на тот день не существует более важной научной работы. И — более срочной…

Под влиянием беседы у Лебедева возник ряд новых идей о том, как преодолеть препятствия к проведению эксперимента. В частности, можно было использовать более теплопроводные газы, в которых не существует большой разницы температур и, следовательно, перепадов давлений.

С этими мыслями Лебедев и покинул Гейдельберг, но поехал отнюдь не в Швейцарию на лечение, а обратно в Москву. Там он испытал более 20 моделей экспериментальных аппаратов и, наконец, нашел такой, который давал наиболее надежный результат.

Лишь к концу 1907 года оканчивается титаническая серия опытов Лебедева с доказательством существования сил светового давления на газы и, более того, измерением этих сил. Преодолены чудовищные экспериментальные трудности. Ученый докладывает о своей работе Первому Менделеевскому съезду, созванному 27 декабря 1907 года. Собравшиеся единодушно отметили важность этой работы для физики, астрофизики и даже — для физики микромира.

Устройство, использованное Лебедевым, было необычайно остроумным. Идея прибора заключалась в том, что газ в камере, содержащей освещаемое и темное отделения, давлением света приводился в круговое вращение, а движение газа определялось при помощи легкого поршенька, расположенного в темной части. К газу, заполнявшему прибор, добавляли водород, чтобы увеличить теплопроводность и избежать пагубных для измерений перепадов температуры и давления. Изящество и убедительность эксперимента нашли широкий отклик в научных кругах Европы. Лондонский Королевский институт избрал Лебедева своим почетным членом. Его единодушно стали считать лучшим физиком-экспериментатором в мире.

Статья Лебедева «Опытные исследования давления света на газы», опубликованная в 1910 году, содержит всего 10 страниц, включая чертежи прибора. Каждая из них стоила года работы. Ведь с 1901 года Лебедев не опубликовал ни одной статьи.

Но задолго до ее публикации, в момент наивысшего творческого счастья, когда невозможное становилось возможным, когда с легкостью получалось то, на что в другое время ушли бы годы, — именно тогда посетила Лебедева новая научная идея.

П. Н. Лебедев — М. К. Голицыной (8 мая 1909 года. Москва).

«У Вас, княгиня, есть такое шестое чувство…

Право, я опять влюблен в свою науку, влюблен как мальчик, ну совсем как прежде: я сейчас так увлекаюсь, работаю целыми днями, точно я и больным не был — опять я такой же, каким был прежде: я чувствую свою психическую силу и свежесть, я играю трудностями, я чувствую, что я Cyrano de Berqerac в физике, а поэтому я и могу, и хочу, и буду Вам писать: теперь я имею на это нравственное (т. е. мужское) право. И я знаю, что Вы не только простили меня — больше: я чувствую, что Вы рады так, как может и умеет быть рада только женщина — и далеко не всякая… Но позвольте мне быть еще большим эгоистом и начать Вам писать о том, что я выдумал, что я теперь делаю. Конечно, мысль очень проста: по некоторым соображениям, на которых я останавливаться не буду, я пришел к выводу, что все вращающиеся тела должны быть магнитны — та особенность, что наша Земля магнитна и притягивает синий конец магнитной стрелки компаса к северному полюсу, обусловлена именно ее вращением вокруг оси. Но это только идея — нужен опыт, и теперь я его подготовлю: я возьму ось, которая делает более тысячи оборотов в одну секунду—как раз конструкцией этого прибора я сейчас занят, — на эту ось я буду насаживать шарики в три сантиметра диаметра из разных веществ: меди, алюминия, пробки, стекла и т. д. — и буду приводить во вращение; они должны сделаться магнитными так же, как Земля; чтобы в этом убедиться, я возьму крохотную магнитную стрелку — всего в два миллиметра длины, — подвешу ее к тончайшей кварцевой ниточке — тогда ее конец должен притягиваться к полюсу вращающегося шарика.

И вот я теперь, как Фауст в первом действии перед очаровательным видением: как прялка Маргариты, жужжит моя ось, я вижу тончайшие кварцевые нити… для полноты картины недостает только Маргариты…

Но главное тут не оси и не нити, а чувство радости жизни, жажда ловить каждый момент, ощущение своей цели, своей ценности для кого-то и для чего-то, яркий теплый луч, пронизывающий всю душу».

Счастливое время отмечено и важными семейными событиями. Лебедев находит свою избранницу. Это — сестра его старинного друга Саши Эйхенвальда Валентина Александровна. Настроение и работоспособность Лебедева резко повышаются. Как видно из приведенного выше письма, Лебедев в душе уже распрощался с силами светового давления на газы и принимается за новую серию исследований, связанных с природой магнетизма планет.

Да, извечный вопрос о магнитности Земли, о магнитности планет, о магнетизме Солнца занимает теперь Лебедева. Он проводит серию экспериментов, предполагая, что быстрое вращение любого тела должно привести к поляризации вещества и возникновению магнетизма. Лебедев пытается найти во вращающихся телах признаки магнетизма, но ничего не обнаруживает.

Полагая, что все дело в скорости, он увеличивает частоту вращения до 35 тысяч оборотов в минуту. Справедливо считая, что столь высокая скорость может разрушить прибор и повредить все вокруг, он удаляет из лаборатории всех и остается один.

Он изготавливает «мини-земной шар» для исследования природы геомагнетизма. Хочет проверить гипотезу Сузерленда о том, что причиной магнетизма могут служить гравитационные сдвиги. Эксперимент представляет, по словам самого Лебедева, «чудозищную трудность».