Наука высокого напряжения. Фарадей. Электромагнитная индукция
Шрифт:
Майкл Фарадей
Читая французского ученого Андре-Мари Ампера (1775–1836), Фарадей обнаружил, что тот уже установил связь магнетизма и электричества. Однако Майкл с трудом мог разобраться в работах Ампера из-за использовавшихся в них сложных математических выкладок. Он не понял гипотезы французского ученого о том, что электричество — это поток некоего флюида в проволоке и что поведение этого флюида можно смоделировать математически и раскрыть таким образом происхождение магнетизма. Так что для разгадки поставленной задачи Фарадей отталкивался от другого текста, который, к удивлению его современников, по большому счету не являлся научным, — сан- деманианской Библии.
ХРИСТИАНСКАЯ СЕКТА
Многие ученые, прежде чем сделать открытие,
Это ощущение незаслуженности своего успеха было еще более сильным в случае с Фарадеем из-за его религиозного кредо. Подобное происходило с Николаем Коперником (1473–1543), говорившим о науке как о Храме Божием. Родители Фарадея были набожными людьми, членами небольшой протестантской общины сандеманиан, или гласитов. Эта община жила достаточно изолированно от остальных, буквально и строго воспринимала все христианские заповеди Нового Завета. Она была основана выходцем из Шотландии Джоном Гласом (1695–1773) и его зятем Робертом Сандеманом (1718–1771) с целью восстановить дух первых христиан. Основатели избегали интеллектуальных схоластических экзегез Библии, основываясь на детской вере, о которой Иисус просил своих учеников. Для сандеманианцев следование каким-либо другим учениям являлось ошибочным, кодекс поведения требовал не поддаваться никакому влиянию. Если гласит уличался в греховном поведении, его исключали из общины, как и рекомендовал Новый Завет. В число грехов входила и «недостаточная скромность». Фарадей всегда был горячим сторонником своей церкви, как и его будущая жена, и лучшие друзья. Это заставляло ученого вести очень суровый образ жизни и отказываться от почестей и должностей, которые предлагались ему в течение карьеры. В 1857 году Фарадей отказался стать президентом Королевского общества, хотя это один из высших постов, на который может претендовать ученый в Англии.
В качестве извинений Фарадей сказал, что эта должность требует слишком напряженной работы. В послании своему другу он писал: «Я должен оставаться просто Майклом Фарадеем до конца, и точка». Недаром сандеманианцы верили в небходимость телесных наказаний, ведь, согласно заповеди из Книги Притчей Соломоновых, 13:24, «кто жалеет розги своей, тот ненавидит сына; а кто любит, тот с детства наказывает его».
Религиозность Фарадея была, несомненно, весьма выразительным качеством в эпоху, когда многие верили в науку, технику и придерживались крайнего позитивизма. Эксперимент как средство познания мира, провозглашенный в «Новом органоне» (Novum organum, 1620) Фрэнсиса Бэкона (1561–1626), стал базой нового рационализма. Церковь теряла свои позиции в мире, где люди начали пользоваться беспрецедентными научными достижениями, например железной дорогой или Суэцким каналом. Некоторые ученые даже написали, что борьбе науки и веры пришел конец. Религия превратилась в более современную и утонченную систему верований: 31 марта 1848 года появился спиритизм, ставший демократичным способом общения с умершими близкими, что-то вроде мистического варианта телефона или телеграфа для связи с миром иным. Соответственно, полон иронии тот факт, что самый великий физик-экспериментатор XIX века был последователем самого традиционного варианта христианской веры. Более того, Фарадей подчеркивал свое отношение к спиритизму как к обману для несовершенных умов.
Вопреки всему, вера Фарадея не стала препятствием для научного познания, природа для него была написана «перстом Бога». Во время публичных лекций он объяснял свою позицию с помощью цитаты из Нового Завета, из Послания к Римлянам святого Павла (Рим, 1:20–21):
«Ибо невидимое Его, вечная сила Его и Божество, от создания мира через рассматривание творений видимы. He могут быть прощены те, кто познав Бога, не прославили Его, как Бога».
* * *
Ученые и вера в бога
Некоторые религиозные секты, такие как методисты или евангелисты, исповедующие дисциплину, упорство и строгость, породили немало талантливых исследователей. К ним относятся создатели паровых машин Ньюкомен (баптист) и Уатт (пресвитерианец), основатель атомной теории и квакер Джон Дальтон (1766–1844). В Великобритании развитие науки и техники происходило также в среде приходских священников, поскольку эти люди
получали неплохое жалование за относительно небольшой объем деятельности и располагали большим количеством, свободного времени. Работа на этой церковной должности подразумевала в качестве sine qua non принадлежность к знати или обеспеченному слою населения. В 1851 году в Великобритании насчитывался 17 621 англиканский пастырь. Содержание им выплачивалось не церковью, а составлялось из ренты и десятины. Для того чтобы стать пастырем, необходимо было получить университетское образование.Культурный и обеспеченный класс
Таким образом создавался высококультурный и обеспеченный класс. Его представителями были: глава прихода в Лестершире и изобретатель механического ткацкого станка Эдмунд Картрайт (1743–1823); преподобный Уильям Баклэнд (1784–1856) из Оксфорда, который впервые с научной точки зрения открыл динозавров и стал мировым экспертом по копролитам — окаменевшим каловым массам; преподобный Уильям Гринуэлл из Дарема, ставший отцом-основателем современной археологии; преподобный Джон Маккензи-Бэкон из Беркшира, пионер полетов на аэростате; настоятель прихода Кента Томас Байес (1702–1761), доказавший знаменитую теорему Байеса, которая используется для определения статистической вероятности на основании неполных данных.
Квакер Джон Дальтон
* * *
Такое отношение Фарадея к своим открытиям позволяет утверждать: для ученого не имело значения их практическое применение. Главной целью его работы было желание понять устройство природы, угадать след Бога, а не облегчить жизнь человека.
Именно поэтому, рассматривая очередную научную загадку, Фарадей использовал настолько своеобразный подход, что мог уловить некоторые аспекты, совершенно незаметные для ученых, получивших академическое образование. Как это ни странно, Фарадей буквально и беспрекословно воспринимал все, о чем читал в Библии, но проверял каждое утверждение, обнаруженное в других книгах, кем бы ни был их автор. Например, он был практически единственным, кто учитывал важность пустого пространства для законов притяжения и отталкивания электрических зарядов, находящихся на определенном расстоянии, или гравитационного притяжения между двумя материальными центрами массы.
Для изучения нового явления в науке определяющим критерием является тенденциозность. Исследователь может располагать большим количеством информации, но если фокус его исследований неверен, если его гипотезы несправедливы, он не сможет должным образом организовать имеющиеся данные. Поэтому у Фарадея было огромное преимущество по сравнению с другими учеными, которые из-за своей академической подготовки смотрели на вещи с определенных позиций: Фарадею не приходилось отбрасывать идеи из-за наличия каких-либо заранее установленных критериев, для него все критерии были изложены на страницах сандеманианской Библии. По странному стечению обстоятельств и учитывая, что религиозная литература не может быть надежным источником научного знания, Фарадей открыл магнитное поле, занимавшее пустое пространство вокруг магнита.
Его современники не могли себе представить, что что-то могло существовать в пустом пространстве, разделявшем два предмета. Им казалось, что должна существовать некая сила, перепрыгивающая с одного предмета на другой, — то, что Ньютон назвал дальнодействием. Однако религиозная доктрина о целостности и взаимосвязанности всех вещей позволила Фарадею представить поле, составленное из замкнутых петель, ведь округлая форма петель больше напоминала о Боге, чем просто линия, соединяющая две точки. Глубокая духовность Фарадея наряду с отсутствием математических знаний стала искрой вдохновения, которая помогла открыть электромагнитную индукцию — возникновение электрического тока в металлической проволоке при ее движении внутри магнитного поля. Благодаря этому духовному озарению в наших домах сегодня горит электрический свет.
Несмотря на все это, в нашем понимании личности Фарадея существуют некоторые пробелы. Большинство биографов той эпохи сознательно скрыли некоторые психологические последствия, которые имело для него сочетание религиозности и стремления к научному знанию. Как правило, все ограничивались утверждением, что Фарадей был честным, приятным и простым человеком просто благодаря своей вере. Однако в единственном известном психологическом анализе личности Фарадея, опубликованном в американском медицинском журнале в 1967 году, подчеркивается, что такое сочетание должно было быть очень болезненным для ученого. В короткой статье, подписанной Лайлом Эддаром, можно прочесть: