Валентин Азерников - Неслучайные случайности

• Название: Неслучайные случайности
• Автор: Валентин Азерников
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1972

Рассказы о великих открытиях и выдающихся учёных.

Из этой книги вы узнаете: о законе плавающих тел; о законе всемирного тяготения; о гальваническом электричестве; о электролизе; о электромагнетизме; о термоэлектричестве; о рентгеновских лучах; о радиоактивности; о электромагнитных волнах; о строении атома; о камере Вильсона; о интерференции рентгеновских лучей; о цепных разветвлённых реакциях и многих других открытиях.

А также узнаете о жизни Архимеда, Исаака Ньютона, Луиджи Гальвани, Алессандро Вольте, Хэмфри Дэви, Вильгельма Рентгена и других учёных, сделавших эти открытия.

---

Правда, это случилось позже, чем Вольта начал читать лекции. Но и до тех пор он вел, помимо лекционной, исследовательскую работу. Причем интересы его были весьма широки; он, например, разрабатывал теорию происхождения горючего газа и даже выезжал в Апеннины, чтобы на месте проверить ее справедливость. Обнаружив, что горючий газ из болот и угольных копей способен взрываться, Вольта даже придумал пистолет, работающий на газе. И любопытно, что в качестве запала Вольта использовал электрическую искру, и, поскольку ток можно было передавать по проводам на большие расстояния, Вольта предложил применить свой пистолет для передачи сообщений из Комо в Милан, столицу Ломбардии; это был прообраз телеграфа. Идея осуществлена не была, но показывает нам Вольту с новой стороны — не только как химика и физика, но и как инженера.

В 1782 году Вольта предпринял довольно серьезный по тем временам вояж, посетив столицы четырех европейских государств — Германии, Голландии, Англии и Франции. В наши дни такая поездка занимает немного времени, а в те годы это было нелегкое предприятие, требовавшее от путешественника не только времени, но и изрядной физической выносливости. Для Вольты же, человека вообще склонного к оседлому образу жизни, домоседа, покидавшего свой город всего несколько раз в жизни, эта поездка была целым событием.

Принимая Вольту, европейские знаменитости приветствовали итальянского профессора, известного своими интересными лекциями, но не более того. Им не могло прийти в голову, что спустя двадцать лет уже с ним будут добиваться знакомства физики всех стран, с ним, скромным профессором из маленького городка.

А Вольта — думал ли он об этом? Наверное. Иначе зачем же в каждой из столиц закупал новейшие физические приборы — только для лекционных демонстраций? Для этого годилось и то, что уже существовало в университете.

Нет, правильнее представить себе, что Вольта не случайно стремился иметь именно новейшие приборы, как и не случайно оказалась невинная, на первый взгляд, попытка повторить опыт Гальвани и осмыслить то, что физиолог не смог понять в чисто физическом явлении.

Мне кажется, читая в седьмом томе медицинского журнала сообщение Гальвани, Вольта уже должен был почувствовать смутное беспокойство. Не потому, конечно, что медик осмелился вторгнуться в физику — такое нередко случалось, и не без пользы для последней. Нет, не поэтому, разумеется. Но ведь Гальвани обнаружил не просто какое-то физическое явление, примыкающее к ранее известному или вытекающее из него, — он наткнулся на нечто совсем новое, непонятного происхождения, и в физическом толковании этого явления суждение медика не могло стать для физика окончательным и бесспорным. Оно просто требовало проверки специалиста, немало понаторевшего в электрических исследованиях и потому способного заметить мелочи, на которые другой мог и не обратить внимания.

Вольта, правда, в свою очередь не был столь искусен в обращении с лягушками, но оказалось, что дело вовсе не в них.

Нет, вначале лягушки занимали подобающее место. Потому что в первых опытах Вольта просто повторил то, что уже было достигнуто и описано Гальвани. Но такова технология науки: не ставя даже под сомнение правильность полученных результатов, просто попытаться их воспроизвести. И проверить этим не только своего коллегу, но и себя: ведь не исключено, что может не хватить собственного экспериментального мастерства.

Воспроизводя первый раз опыт Гальвани, Вольта убедился, что болонский медик совершенно прав: какая-то неведомая сила приводила в движение лапки умерщвленной лягушки. И столь велика была магия «животного электричества» — ведь вся Италия, а за ней и другие страны просто с ума посходили, и каждый, кто мог, наблюдал чрезвычайно эффектное «оживление» лягушек, — что умудренный физик, а Вольте тогда было сорок шесть лет, поначалу примкнул к числу поклонников нового идола.

Однако очень скоро Вольта почувствовал, что здесь что-то не так; не могло быть случайностью, что во всех опытах Гальвани фигурировали металлы — или скальпель, или крючок, или пластинка, причем чаще всего металла было даже два, и в этих случаях Гальвани отмечал наиболее сильное сокращение.

Уже в письме, адресованном одному миланскому врачу и опубликованном в физико-медицинском журнале в 1792 году, — кстати, Вольта почти все свои работы публиковал в виде писем к разным ученым, — так вот, в этом письме он приводит одно из условий сокращения мышцы: «Обкладки должны состоять из разнородных металлов… Разнородность металлов совершенно необходима». Если это еще и не прощание с животным электричеством, то оно уже не за горами.

Но болонцы во главе с Гальвани и не думают сдаваться. Они ищут контраргумент, и надо отдать должное, пока что ищут его в опытах.

Так что там говорит синьор Вольта? Необходимы два металла? А вот такой опыт как вы объясните? И Гальвани описывает эксперимент, где сокращение вызывалось пластинами, сделанными из одного металла. Что вы на это скажете?

Вольте есть что сказать и на это: «Можно ли утверждать, что употребляемые при этом металлы вполне одинаковы? Они таковы по имени, а не по сущности; случайные свойства, такие, как твердость, мягкость, гладкость поверхности… могут быть вполне достаточными причинами для различия». Так Вольта гениально предвосхитил роль поверхности в физике твердого тела; эти мельчайшие различия, как мы теперь знаем, играют огромную роль в полупроводниках.

Затем Вольта сообщил еще об одной серки опытов с металлами. Но на этот раз подопытным объектом была уже не лягушка, а сам ученый.

Вольта клал на кончик языка пластинку из металла, к другой части языка прикладывал золотую или серебряную монету и соединял оба металла проволокой. И что же? Вместо того чтобы вызывать сокращения мышц языка, металлическое электричество вызывало ощущение кислого вкуса.

Сегодня этот опыт известен каждому из нас. Кто не помнит удивительного кисло; о ощущения, возникающего, когда языком касаешься двух полюсов батарейки карманного фонаря: ведь с детства это наилучший способ проверки, не иссякла ли она.

Во второй половине XVIII века все это было внове — и само электричество, и ощущение, рождаемое им, и поэтому каждое такое новое сообщение вызывало сенсации, не только среди широкой публики, но даже среди ученых.

Правда, что касается именно этого опыта, то он не был для научного мира абсолютно новым: еще в 1752 году его описал немецкий физик Зульцер. Но он не дал ему никакого толкования, просто сообщил о любопытном явлении, и поэтому, наверное, особого интереса оно не вызвало. Когда же об этом опыте сообщил Вольта, резонанс был совершенно другим. Это было уже не просто занятное наблюдение — это был мощный аргумент в споре, за которым следила вся Европа, потому что Вольта после этого задал вполне резонный вопрос: если кислое ощущение вызывается двумя металлами и такое же действие наблюдается, когда подносишь к языку два полюса от электрической машины, то не логично ли предположить, что если равны следствия, то равны н причины, их вызывающие. То есть в случае с металлами также имеет место образование электричества.

Теперь Вольта уверен в своей правоте. Но он не торопится поставить точку. С методичностью, достойной настоящего исследователя, он продолжает опыты в поисках новых доказательств. Вскоре, в том же году и в том же журнале, появилась еще одна работа, где прошлый эксперимент немного изменен (заметьте, какие небольшие перерывы между статьями, как напряженно работает Вольта): «При помощи тех же различных обкладок, которыми вызывается ощущение вкуса, мне удалось вызвать и ощущение света. Я накладываю на глазное яблоко конец оловянного листочка, беру в рот серебряную монету или ложку и затем привожу обе эти обкладки в соприкосновение при помощи двух металлических острий. Это оказывается достаточным, чтобы тотчас же или каждый раз, как производится соприкосновение, получить явление света или преходящей молнии в глазу».

Сколь просты опыты Вольты! Он использует самые доступные экспериментальные средства: уж что может быть доступнее собственного языка или глаза. И эта простота делает его аргументы убийственными для теории Гальвани — их может повторить не только ученый, но вообще любой человек и тут же убедиться в их справедливости. Одно дело, когда для доказательства гипотезы используются сложные приборы, дорогие установки, которыми располагают лишь немногие институты, — в этом случае научной общественности остается лишь ждать, какой приговор вынесут специалисты; а когда вся лабораторная оснастка при тебе, нет необходимости ждать чьего-то вывода, его легко получить самому. А наиболее твердые убеждения — это те, к которым приходишь сам. Вольта прекрасно понимает это и поэтому и утверждает столь решительно: «Из всех этих опытов никоим образом нельзя сделать вывод о существовании действительного животного электричества… Но если это так, — осторожно вопрошает он, явно обращаясь к болонским ученым, — то что, собственно, остается от гальванического животного электричества?..»