Физика. Великие открытия: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Чем не детектив?

Но прежде чем пуститься его распутывать, ознакомимся с тем, из-за чего, собственно, разгорелся весь сыр-бор. Если говорить в двух словах, то Эрстед сообщил, что он наблюдал, как гальванический ток, идущий по проводу с севера на юг, отклоняет находящуюся под ним магнитную стрелку на запад; а если стрелка подвешена над проводом, то — на восток. В брошюре это сообщение занимало, конечно, больше места, оно состояло примерно из десяти параграфов, где давалось детальное описание эксперимента и всех его вариаций, с тем чтобы каждый мог легко все повторить. Помимо самого явления, Эрстед, несмотря на спешку, успел установить некоторые закономерности, сопутствующие «электрическому конфликту» — так он поначалу назвал открытое им проявление электромагнетизма.

В частности, он отметил, что величина отклонения стрелки зависит от ее удаленности от провода и от силы вольтова столба; а материал, из которого сделан провод, значения не имеет. Далее было отмечено, что новая неведомая сила легко проходит сквозь преграды — металлические, деревянные, стеклянные. Чтобы физики легко запомнили, куда что отклоняется, Эрстед выводит формулу: «Полюс, над которым вступает отрицательное электричество, поворачивается на запад; полюс, под которым оно вступает, поворачивается на восток». Правда, оказалось, что усвоение самой формулы ненамного легче, чем описание всего опыта; некоторые физики даже назвали избранную им формулу неудобной и нецелесообразной. Если сравнить ее с правилом, приведенным в современном учебнике, то можно согласиться с такими определениями.

И еще в одном Эрстед нечаянно напутал сам и запутал тем самым коллег: он утверждал, что для получения «электрического конфликта» необходимо, чтобы провод был раскален. Вероятно, это заблуждение и вызвало некоторую паузу после получения физиками мемуара Эрстеда, потому что раскалить провод можно только с помощью достаточно мощной батареи, а не у всех ученых таковые имелись. Но как только было обнаружено, что открытое явление происходит даже от двух пластин батареи, работы по электромагнетизму хлынули потоком.

Повторилась та же история, что и с открытиями Гальвани и Вольты; как и тогда, новое открытие чрезвычайно просто проверялось: каждый, кто мог сделать вольтов столб и достать намагниченную иглу или компас, был в состоянии наблюдать невиданное доселе явление. «Электромагнитная лихорадка» захватила даже неспециалистов, все играли в новую игрушку, это стало модным, и даже ученые, хладнокровные ученые, оказались вовлеченными в общий психоз и, забросив все дела, занялись воспроизведением опыта Эрстеда.

И вот тут среди общих возгласов восторга вдруг прозвучал первый ехидный вопрос: позвольте, а кто сказал, что открытие господина Эрстеда действительно открытие? Влияние электричества на магниты давно открыто итальянцами Можоном и Романьози, еще в 1802 году.

Тут все физики несколько остолбенели, вроде как в заключительной сцене «Ревизора», а опомнившись, бросились в библиотеки и стали лихорадочно листать физические журналы, трактаты, брошюры. И что же? В трактате уже известного нам племянника Гальвани синьора Альдини «О гальванизме», изданном в Париже в 1804 году, и в «Руководстве по гальванизму», написанном неким Изарном, и вправду говорилось о работах двух итальянских ученых, наблюдавших влияние электричества на магнит.

Джузеппе Можон, профессор химии в Генуе, оказывается, вставлял тонкие швейные иглы между полюсами вольтова столба, держал их так двадцать дней, а потом вынимал уже намагниченными. А адвокат из Триеста Джан Романьози, несколько пышно названный физиком, еще в августе 1802 года, манипулируя со столбом, только что изобретенным его соотечественником, пытался отклонять магнитную стрелку проводом, идущим от батареи, и вроде бы она отклонялась, хотя, скажу честно, читая это описание, я так и не понял, отчего она отклонялась и почему не возвращалась обратно, когда Романьози убирал провод. Но как бы то ни было, нечто похожее на то, что сообщил Эрстед в 1820 году, действительно было опубликовано шестнадцать лет назад, и это дало повод многим физикам обвинить датского ученого в плагиате. В связи с этим, обвинение в меньшем грехе, в случайности было просто отброшено: одно из двух — украл или нашел.

И чтобы не показалось, будто я несколько сгущаю краски, скажу, что спор этот растянулся по времени лет на сорок, а по масштабам — на всю Европу, от Франции до России.

В чем уличали Эрстеда? Какими «уликами» располагали его обвинители? Работы итальянских ученых были опубликованы сначала в самой Италии, но Эрстед мог их не читать в оригинале; так ведь они были переведены на французский, причем еще в 1804 году, а Эрстед был в Париже дважды, в 1803-м и 1813-м. В первый раз, допустим, говорили обвинители он не мог видеть эти работы, но во второй приезд — вполне: он же занимался гальванизмом и брошюры — по гальванизму. Кто ж поверит, что он не читал их? Ясное дело, читал. И умолчал об этом. И приписал все себе. Так вот, дорогой господин Эрстед, делали вывод все те же обвинители, нехорошо получается.

Если бы все было на самом деле так, то действительно получалось нехорошо. Даже совсем плохо: уличение в плагиате для ученого — конец. Но ревнители научной нравственности в полемическом пылу упустили из виду некоторые детали, которые, как мы хорошо знаем по детективным романам, часто играют важную роль.

Среди физиков нашлось немало людей, которые, подобно Шерлоку Холмсу, комиссару Мегрэ или Эркюлю Пуаро, занялись сопоставлением этих самых мелочей, чтобы установить истину. В числе наиболее проницательных расследователей «дела Эрстеда» был русский академик И. Гамель.

Предположим, что Эрстед и вправду читал эти работы еще в 1804 году, с того времени, как он стал заниматься электричеством. Но как тогда понять тот факт, что в своей книге «Взгляд на химические законы», написанной в 1812 году, он говорит о тождестве электричества и магнетизма, но почему-то не приводит в доказательство ни единого опыта. А ведь по логике вещей, провозглашая новую теорию, он должен был бы сослаться на эксперименты Можона и Романьози — они ведь единственные подтверждали его правоту. Это первая накладка.

Теперь вторая. Предположим, Эрстед решил умолчать о работах итальянцев и выдать их за свои. Но почему он не сделал этого раньше? Чего ждал шестнадцать лет? Чтобы кто-нибудь другой наткнулся на эти работы и повторил их раньше него? А если уж и ждал столько времени — обдумывал, размышлял, — то почему, решившись наконец опубликовать свою работу, привел свои наблюдения и выводы в такой неудобной форме, явно свидетельствующей о крайней поспешности? Поспешность после шестнадцати лет осторожного молчания — помилуйте!

И, наконец, последнее. Если бы Эрстед был плагиатором, какой резон был ему отказываться от версии случайного открытия? Зачем он с таким упорством доказывал, что думал об этом давно, зачем упоминал свою работу 1812 года, изданную в Париже, где он приводит эту мысль? Чтобы напомнить оппонентам, что он уже был в Париже и читал там трактаты по гальванизму? Это же абсурд! Ведь даже самый неискушенный читатель детективов знает, что преступник нередко специально берет на себя вину за более мелкий проступок, чтобы избежать следствия по основному своему делу. Эрстед, конечно, не преступник и, конечно, мог и не читать романы данного жанра, но логика — качество, свойственное каждому ученому, — должна была бы подсказать ему выход из щекотливого положения, если он считал его действительно щекотливым; согласись со случайностью, признай: да, совершенно случайно обнаружил, тогда уж никто не сможет сказать, что он это открытие где-то у кого-то вычитал. Но вместо этого Эрстед, явно вредя себе, продолжает настаивать, что он работал над электромагнетизмом давно, но безуспешно.

Отсюда можно сделать только один вывод, и Гамель делает его: «При всей моей готовности воздать должное заслугам Романьози, я в приведенных выше фактах не могу найти какого бы то ни было основания приписывать Эрстеду столь отвратительную роль».

К такому же выводу, но в результате иных рассуждений приходит немецкий физик Георг Мунке. Он сообщил свое мнение публично в «Физическом словаре», выпущенное в 1827 году. Он написал там, что не следует приписывать открытие электромагнетизма «упомянутым двум лицам (он имеет в виду итальянцев. — В. А.), так как они не сознавали важности своих наблюдений, не поняли их и не сумели оценить». Что ж, сурово, но справедливо.

«Физический словарь» был весьма уважаемым изданием, им пользовались многие физики, и с такой формулировкой в конечном счете почти все согласились.

И обвинение Эрстеда в плагиате отпало.

А что касается случайности или неслучайности его открытия, то даже если считать, что счастливая случайность все же имела место, согласитесь, Эрстед сумел ею воспользоваться. В отличие, скажем, от того же Романьози, который хоть и пригрозил в конце статьи от 1802 года, что он еще подробно опишет свои удивительные открытия, но угрозы не исполнил. Говорят, что этому помешали его успехи на юридическом поприще: в 1802 году он получил кафедру права в Падуе, потом профессорствовал в Парме и Пизе. Что ж, это только подтверждает общее предположение — он не понял значения того, что увидел. Иначе, догадайся он, что за открытие стоит на пороге его дома, какая слава ждет его, не соблазнился бы меньшим, но сиюминутным успехом. Кстати, в 1817 году он оставил профессуру и стал, как говорили в старину, частным лицом, так что у него было еще три года, чтобы доделать начатое, если бы только в недостатке времени было дело. Но, вероятно, он и тогда не вернулся более к своим исследованиям. А может, просто ничего у него не получилось сверх того, что он уже описал. Словом, случай и на этот раз распорядился справедливо: он помог тому, кто этого вполне заслужил.

Из того, что я рассказал, не следует делать вывод, что пока одни ученые разбирались, кто сказал «а», все остальные сидели сложа руки и следили за перипетиями заочного следствия. Отнюдь нет! Истинные исследователи, которым сам факт открытия был гораздо важнее суетливой возни вокруг его авторства, не тратили время на досужие домыслы и на ожидание «крови», они устремились по пути, открытому Эрстедом, ибо понимали, что это только начало и что путь длинен, и труден, и полон новых неожиданностей.

Доменик Франсуа Араго 1786–1853

Всем было ясно, что Эрстед торопился опубликовать то, что увидел, и поэтому его наблюдения носили все же несколько поверхностный характер. Во всяком случае, они не устанавливали количественных закономерностей, связывающих электричество с магнетизмом. И это нужно было сделать в первую очередь.

Но сначала, как всегда, последовала серия проверок — не ошибся ли в принципе Эрстед? Нас не интересует, кто первым подтвердил его опыт, хотя это и зафиксировано в анналах физики. Нас должна интересовать вторая демонстрация открытия Эрстеда, которую провел в августе этого же года на собрании натуралистов в Женеве 19-летний физик Август де ля Рив. Потому что на этом опыте случайно присутствовал член Французской академии Франсуа Араго, который, вернувшись в Париж 11 сентября, воспроизвел все увиденное перед членами академии, среди которых присутствовал Андре Мари Ампер — этот уж не случайно, так как состоял членом академии.

Глава 10. Открытие электродинамики

Андре Мари Ампер 1775–1836

Ампер, ученый, сделавший для электротехники едва ли не больше всех своих современников, был человеком очень странным. Многие ученые во все времена имели черты характера, делавшие их притчей во языцех, но Ампер в этом отношении превзошел средний тип рассеянности ученого. Правда, в легендах, которые распространяли о нем, было много домысла, граничащего с клеветой. Но все же, конечно, он был рассеян, предпочитал одиночество, имел неприятную для других привычку простодушно говорить все, что думал.