Заклятие Фавна
Шрифт:
Позже, занимаясь поисками более надежных источников питания для электрической машины, Якоби обратил внимание на то, что слой меди, оседающий на одном из электродов, нарастает исключительно равномерно, в точности повторяя, как негатив" все неровности и царапины на поверхности электрода. При этом осажденный слой довольно легко отдирался от электрода тонким листиком.
В практическом уме изобретателя созрело решение: он снял медную табличку с двери — на ней стояло его имя — и сунул в банку вместо одного из электродов. Через некоторое время Якоби получил точный негатив. Тогда он взял тяжелый медный пятак — и снова получил его оттиск. Чудесное и очень своевременное открытие! В России готовилась реформа перехода на денежную систему ассигнаций взамен кредитных билетов. Но дело затягивалось в
В том же году в Петербурге Якоби организовал первую мастерскую гальванопластики. В заказах недостатка не было: статуи для Зимнего дворца и Исаакиевского собора, барельефы для Большого театра в Москве, для Петропавловского собора и многих других зданий. Более сорока пудов благородного металла израсходовано на золочение медных листов для строящегося Исаакиевского собора.
Чтобы познакомить со своим изобретением европейских ученых, Якоби сделал гальванопластическую копию с металлической, пластины, на которой было выгравировано: «Фарадею от Якоби с приветом». И послал копию в Англию. Фарадей тут же ответил: «Меня так сильно заинтересовало Ваше письмо и те большие результаты, о которых Вы даете мне такой обстоятельный отчет, что я перевел его и передал почти целиком, издателям „Философикал мэгэзин“ в надежде, что они признают новости важными для своих читателей».
И Фарадей не ошибся. На Западе заинтересовались русским изобретением, и гальванопластические мастерские стали возникать во всех странах.
Якоби создал ряд приборов, в которых так нуждалась современная ему наука. Он изобрел и построил кабельные телеграфные линии в Петербурге (Зимний дворец — Главный штаб, Зимний дворец — Главное управление путей сообщения и публичных зданий, Петербург — Царское Село).
Во время Крымской войны ученый разработал способ электрического подрыва мин.
Борис Семенович был примерно трудолюбив. Вся его жизнь без остатка заполнялась работой во славу России.
В 1845 году немецкий физик Франц Нейман теоретически обобщил результаты опытных работ Фарадея и Ленца, а другой ученый — Густав Теодор Фехиер, физик, физиолог и философ, попытался распространить на явление электромагнитной индукции теорию Ампера. Третью попытку построить теорию электричества и электромагнетизма в том же 1845 году предпринял профессор Лейпцигского университета Вильгельм Эдуард Вебер. Все они старались создать математический фундамент теории электромагнитных взаимодействий. Однако удалось это лишь Джеймсу Клерку Максвеллу в начале второй половины века.
Первую статью, «О фарадеевских силовых линиях», Максвелл написал еще студентом Кембриджского университета. Автору шел всего двадцать четвертый год…
Вот его портрет: среднего роста, темноволос. Живые карие глаза. Очень подвижен и вместе с тем немногословен, но когда начинает говорить, то манера дружелюбная, хотя его юмор не всегда и не всем понятен. Чрезвычайно любознателен, даже в самых обычных явлениях умеет видеть интересные проблемы, при этом всегда четко ставит задачу. Чужд всякой позы и крайне прост во всем, что касается собственной внешности. Нестандартный набор качеств для британского джентльмена эпохи королевы Виктории.
Английские физики, как и большинство европейских ученых того времени, были уверены в том, что все физические явления можно и должно объяснять законами чистой механики. Между тем электромагнитные феномены механическим объяснениям не поддавались. Тогда ряд ученых обратился к позитивизму. Кирхгоф, например, призывал, «не заботясь о сущности вещей и сил, составлять уравнения, которые, будучи свободными от гипотез, по возможности точно соответствовали бы миру явлений». Максвелл в раннем периоде также избегал высказывать какие-либо гипотезы об истинном механизме рассматриваемых им внутренних процессов. Он строит, по его словам, подходящие иллюстративные математические модели. И считает, что удачно подобранная аналогия может дать толчок к созданию математических формулировок, достаточно хорошо описывающих интересующие исследователя физические явления [28] . Можно только удивляться тому, что Максвелл вывел свои уравнения с помощью логических
рассуждений из сложной модели с вращающимися вихрями в качестве магнитных сил. Эти силы передавались у него частицами, игравшими роль шестеренок в зубчатой передаче. А сама зубчатая передача являлась аналогом электрического тока [29] .28
См.: Дорфман Я.Г. Всемирная история физики. М., 1979, с. 91
29
См.: Томсон О. Дух науки. М., 1970, с. 29
Подведя итоги рассуждениям, Максвелл отбросил большую часть этого придуманного механизма. В результате осталась чистая теория.
В 1873 году на прилавках книжных лавок появился «Трактат об электричестве и магнетизме» Максвелла. Однако читателей ожидало разочарование. Книга оказалась очень сложной. Автор тысячестраничного «Трактата» считал, что, иллюстрируя электромагнитные явления, обладающие малой наглядностью, с помощью понятных механических моделей, он сделает свои математические формулировки более доступными. На самом же деле механические модели лишь затрудняли понимание всей теории.
Одна из глав «Трактата», а именно 9-я глава IV части, называется «Основные уравнения электромагнитного поля». Однако уравнения Максвелла, по сути своей, являются скорее аксиомами электродинамики. Они сформулированы на основе всего доступного в те годы автору опытного материала, но ни в коем случае не «выведены» из опытных данных математическим путем. Ни одной минуты Максвелл не пытался строить гипотез о внутреннем микроскопическом механизме электрического поля. В соответствии с традицией европейской физики, заложенной Ньютоном, он принимал электромагнитное поле как данность и рассматривал механическую сторону электромагнитных процессов.
Позже Генрих Герц писал: «Теория Максвелла — это уравнения Максвелла». Трудно представить, что четыре уравнения, четыре аксиомы, введенные гением Максвелла в арсенал науки, за сто лет не были опровергнуты или хотя бы опротестованы ни одним фактом, ни единым проявлением электромагнитного поля, которые накопились с тех пор в бесконечном реестре физиков. Предложенные в середине прошедшего столетия, они в употреблении и сегодня.
Всю жизнь Максвелл, довольно замкнутый человек, не стремившийся распахивать свою душу перед посторонними, любил стихи. Он не только любил их читать, но писал и сам. В этом не было ничего удивительного — в XIX веке многие баловались рифмой. Стихи Максвелла довольно часто публиковались, правда в основном на страницах научных и научно-популярных журналов. Может быть потому, что их читатели могли не только понять смысл и оценить художественные достоинства, но и расшифровать авторскую подпись. Максвелл подписывался псевдонимом — dp/dt.
Расшифровывается это выражение довольно своеобразно. Дело заключалось в том, что в учебнике физики, написанном друзьями Максвелла — Вильямом Томсоном и Питером Тэтой, второе начало термодинамики, то самое, что не позволяет построить вечного двигателя «второго рода», записывалось в виде: dp/dt = JCM, Поскольку знак равенства делает обе части уравнения равноправными, James Clerc Maxwell — Джеймс Клерк Максвелл вполне имел право взять в качестве подписи левую часть, если в правой оказывались его инициалы.
Глава 4
«Применение электрической энергии в России за последние годы значительно развилось, электротехническая же промышленность в ней до последнего времени находится в младенческом возрасте». Это строчки из толстой книги профессора Артура Вильке «Промышленность и техника», том III (Спб., 1904).
Действительно, в начале XX века в Петербурге, а потом в Петрограде электротехнической промышленности почти не было. И вместе с тем в городе работало около 200 электрических станций! Не удивляйтесь. Я не напутал. Подчас такая электростанция обеспечивала энергией всего один дом. Хорошо, если это был завод. Но нередко электрические машины жужжали в подвалах частных особняков.