Приключение великих уравнений

Обещанным премиям дана была невиданная по тем временам реклама. Сначала о них объявили в Институте, где была образована по такому случаю комиссия, включавшая Лапласа, Кулона, Био. Размеры призов были оглашены под звуки фанфар. Позднее объявления о премиях были опубликованы в газетах и журналах. Поскольку премии по тем временам были колоссальные, большое число ученых, ранее пренебрегавших электричеством, сейчас стали усиленно работать в этой области. Тотчас же по личному распоряжению Наполеона в Политехнической школе была изготовлена целая батарея вольтовых столбов самых различных размеров, в том числе рекордный по величине столб, состоявший из 600 пар квадратных (30x30 см) цинковых и медных пластин (здесь можно судить о достижении нашего соотечественника профессора Василия Владимировича Петрова, который шестью годами раньше создал батарею, состоящую из 1000 пар элементов, правда, несколько меньших по площади).

Премии, однако, выплачены, по существу, не были. Комиссия в течение десятка лет не смогла найти ученого, достойного получить большой приз. Что касается малого приза, то он присуждался несколько раз (в том числе Гэмфри Дэви за разложение кислот при помощи электричества), затем несколько лет комиссия не находила достойных, а после отправки Наполеона на Святую Елену премия больше не выплачивалась. Премия была вновь предложена племянником Наполеона Наполеоном III уже в 1852 году, когда пора блестящих французских открытий в области электричества прошла.

Золотая пора была в 20-х годах, когда Био, Савар, Лаплас, Араго и Ампер создали "закон Био-Савара-Лапласа", "диск Араго" и "правило Ампера". А Ампер получил за свои работы памятник, состоящий всего лишь из пяти букв, - единицу тока, названную его именем. Эта награда, пожалуй, ценнее, чем какие-то несколько тысяч франков.

Старшим из аркюэльского созвездия был Лаплас - старше остальных более чем на двадцать лет. Обычно ему приписывают крестьянское происхождение. Однако он получил хорошее образование. Для выпускников бенедиктинской школы, которую окончил Лаплас, уготовано было два пути - церковь и армия. Семья настаивала на церковной карьере, но великолепные успехи Пьера Симона Лапласа в литературе и математике решили проблему - поначалу Пьер Симон занялся искусствами. Позже, однако, он отправился в Париж с рекомендательным письмом к знаменитому математику д'Аламберу, который способствовал его назначению профессором математики в военной школе. Там-то Лаплас впервые и встретился с молодым Наполеоном. Подружившись с ним, а затем женившись на внучке знаменитого французского математика Фурье, Лаплас в дополнение к своему большому математическому таланту приобрел и влияние административное, столь способствовавшее французским успехам в изучении электричества.

Современники писали о нем: "Лаплас был рожден довести все до совершенства, все исчерпать, решить все, что решению поддается. Он бы завершил и небесную механику, если бы наука эта имела конец". Некоторые называли его Ньютоном своего времени. Лаплас умер ровно через сто лет после Ньютона - 5 марта 1827 года, явившись на склоне лет свидетелем расцвета французских, да и не только французских, исследований.

Другому члену этого славного созвездия - Жану Батисту Био, старшему из остальных, суждена была грустная доля пережить всех своих соратников. Его жизнь была наполнена разнообразной и блестящей деятельностью. Начал он с артиллериста, затем попал в Политехническую школу, откуда вышел первоклассным математиком. Потом - профессор в Центральной школе, чем только не занимавшийся: он обследовал только что упавшие метеориты, запускал с Гей-Люссаком воздушные шары, мерил вместе с Араго дугу меридиана на Балеарских островах, помогал Ньепсу - одному из изобретателей фотографии; кстати, одну из самых первых в мире фотографий сделали с Био.

Савар был моложе Био на семнадцать лет. В историю он вошел как один из создателей "закона Био-Савара-Лапласа" - математической зависимости, связывающей величину магнитного поля, создаваемого током, с величиной этого тока.

Следующий член сообщества - Доминик Франсуа Жан Араго был на пять лет старше Савара. Он отличался от прочих членов прежде всего своим огненным темпераментом - уже его фамилия выдает испанское происхождение. Отец его владел плантациями винограда и оливковых деревьев. Учился Араго в Париже в Политехнической школе - там, где как раз сооружались по приказу Наполеона гигантские вольтовы столбы. Покровительство Лапласа сделало для Араго возможным, при его блестящих способностях, стать Секретарем Парижской обсерватории, где он познакомился с Био. В книге "История моей юности" Араго со вкусом описывал приключения в Северной Африке, свою работу во Франции, свои поразительные успехи в науке. Он стал членом Академии наук двадцати трех лет. Его книги до сих пор не потеряли в большой мере своей ценности. Его наблюдения над грозами на суше и в море легли в основу книги "Гром и молния", из которой мы приводили большое число интересных до сего времени выдержек.

И, наконец, последний из созвездия, формально не входивший в "Общество", Ампер. Последний, разумеется, лишь по порядку, но не по той роли, которую его труды сыграли в истории науки, может быть, стоит даже сказать - человеческой цивилизации.

"Этот докучливый умник Ампер"

Известие о его смерти не было воспринято современниками слишком драматически...

А сейчас есть город Ампер, железнодорожная станция Ампер, научно-исследовательский центр имени Ампера, музей Ампера, "Общество друзей Ампера". Наконец, в международной системе единиц среди четырех главных единиц - метра, килограмма, секунды, ампера - лишь одна единица названа в честь ученого.

Только специалисты знают сейчас имя его сына литератора Жан-Жака Ампера, а когда-то отец был совсем мало известен, зато имя сына знал чуть не каждый. В чем-то справедливы слова знаменитого некогда Шатобриана, покровителя Жан-Жака: "Поэт с несколькими стихами уже не умирает для потомства... Ученый же, едва известный в продолжении жизни, уже совершенно забыт на другой день смерти своей..."

Мировая слава Ампера началась с того памятного немногим заседания Международного конгресса электриков в 1893 году, когда термин "ампер" был официально введен в нашу речь в качестве одной из основных единиц электротехники - единицы силы электрического тока.

Бронзовый Ампер, восседающий сейчас на одной из площадей своего родного города Лиона, вряд ли похож на настоящего, живого Ампера - тот был человек из плоти и крови, он "скорее был уродлив, чем некрасив, одевался плохо и был явно неряшлив, всегда ходил "на всякий случай" с большим зонтом, был неуклюж и неловок"8.

Андре-Мари Ампер.

Жизнь его с самого начала складывалась неудачно. Отец, мировой судья в Лионе, во время революции 1789 - 1793 годов был казнен на гильотине, хотя, казалось, всегда действовал с лучшими намерениями. "Я сомневаюсь, чтобы... нашелся хотя бы один гражданин, который был бы предан отечеству, как я... я всегда добросовестно относился к моим обязанностям и болел за дело..." - писал он жене перед казнью. В том же письме он описывает и неблагоприятное состояние семейных финансов: "Самым большим моим расходом была покупка книг и геометрических приборов, без которых мой сын не мог бы обойтись".

Андре-Мари получил волей несчастного отца хорошее образование, хотя не посетил ни одного класса школы. Он увлекался математикой, тринадцати лет он даже представил в Лионскую академию наук свое решение задачи о квадратуре круга, задачи, как известно, принципиально неразрешимой. Он, как и его отец, увлекался литературой, сохранилось большое число стихотворений Ампера, даже писем в стихах. Увлекался он механикой, химией, греческим языком, ботаникой, усовершенствованием конструкции воздушных змеев - это уже явно под впечатлением недавних опытов Франклина.

Время юности Ампера - время великих открытий в области электричества. Эксперименты Франклина были проведены, когда Амперу было шестнадцать, первая статья Вольта о гальваническом электричестве появилась, когда Амперу двадцать пять. В это же время по приказу Наполеона Французская академия наук объявляет конкурс с большими премиями за работы в области вольтаического электричества.

Естественно, что все эти события не могли оставить увлекающегося Ампера невозмутимым и уже со времен франклиновых опытов Ампер то и дело возвращается к электричеству.

У двадцатисемилетнего Ампера уже намечаются в самом общем виде те идеи, благодаря которым он через много лет приобретет признание, выразив их в неожиданной и яркой форме языком новой науки - электродинамики.

Некоторые исследователи придерживаются эффектного мнения о том, что вся электродинамика Ампера была разработана в течение двух недель, непосредственно следовавших за демонстрацией в Париже опытов Эрстеда. Однако вряд ли это так. Вопросы связи электричества и магнетизма занимали Ампера еще за двадцать лет до того дня, когда его посетило озарение. И все эти двадцать лет его идея находилась с ним, он думал о ней, может быть, не непрерывно, но достаточно настойчиво. Может быть, такое состояние можно сравнить с хранением пороха в крюйт-камере: там взрыва не будет до тех пор, пока не возникла искра; или еще лучше - с накоплением ядерного горючего, которое. взрывается, когда его количество превосходит критическую массу. Материал - мысли и эксперименты, раздумья и беседы до поры до времени спокойно накапливались у Ампера. Быть может, не хватало лишь немногого до создания "критической массы" знаний.