Физика. Великие открытия: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Здесь Вольта, пожалуй, впадал в крайность. Он вообще отказывался участвовать в политической жизни страны, ему было все равно, кто находится у власти: он снисходительно позволял украшать своим именем деятельность многих правительств, а их в Ломбардии сменилось немало; он даже не разрешал вести в своем присутствии какие-либо политические разговоры, решительно пресекал их всякий раз, но, как человек тактичный, делал это с помощью шуток и каламбуров.

Страница письма Вольта, адресованною Бэнксу, от 20 марта 1800 гола, в котором он сообщает об изобретении нового аппарата.

Виды «столбов», описанных Вольтом в письме к Бэнксу. Сверху — «цепочка чашек». Буквой А обозначены серебряные пластины, буквой Z — цинковые.

Крутильные весы.

Но шутки шутками, а эта особенность Вольты стала известной, и не могу сказать, чтобы пленила его современников. Аполитичность вообще нельзя причислить к достоинствам человека, а если он известен, это качество делает его общественно ущербным. Потому что Вольта, если бы захотел, мог многое сделать для Италии, пользуясь своим влиянием у Наполеона.

Тот часто вспоминал итальянского физика; если он отсутствовал на каком-нибудь из приемов, Бонапарт немедленно спрашивал, не болен ли ученый. Когда в 1804 году Вольта решил было оставить преподавание в университете, Наполеон, узнав, решительно воспротивился. «Я не могу согласиться, — просил передать он в Италию, — на отставку Вольты; если его тяготят обязанности профессора, можно сократить их; если хочет, пусть читает одну лекцию в год; университет павийский будет поражен смертельно, когда из списка его членов исключится имя Вольты. Притом добрый генерал должен умереть на поле чести».

Генерал от физики внял просьбе императора и остался на кафедре. Но в 1819 году он все же покинул поле чести и — навсегда. Он оставил университет, оставил физику и удалился от дел в свой родной Комо, чтобы уже никуда не выезжать, никого не принимать, ничего не обсуждать. Было ему тогда семьдесят четыре года.

Он прожил еще восемь лет, окруженный только членами семьи. Его интерес к жизни постепенно угасал, и даже упоминание о столбе не вызывало у него никаких эмоций. Может, он вспоминал в эти годы свою жизнь, спор с Гальвани, длившийся семь лет и так и не законченный. Вероятно, жалел, что Гальвани не дожил до его победы — столб он не смог бы не оценить. Возможно, думал о странностях судьбы, наталкивающей иногда на счастливые откровения, как тогда у Луиджи с его больной женой; ведь если б не та лягушка, наверное, и он, Вольта, не занялся бы металлами и не пришел бы к открытию столба. Кто знает теперь, о чем он передумал за эти восемь лет, что вспомнил, о чем жалел, — посетителей он не принимал, а с близкими о физике не поговорить. А кроме физики, разве было у него что в жизни?…

Алессандро Вольта.

5 марта 1827 года восьмидесятидвухлетний знаменитый физик скончался. Вся Италия скорбела о смерти ученого, принесшего ей такую славу. Хотя многие из его современников отдавали себе отчет в том, что как ученый Вольта умер гораздо раньше — двадцать пять лет назад. После изобретения столба он уже практически ничего не сделал. Об этом много писали его биографы. Их удивляло и огорчало, что из восьмидесяти двух лет жизни плодотворными были всего лет десять, с сорока шести до пятидесяти шести. Разумеется, они утешали себя и общественность тем, что это было великое десятилетие, что за него Вольта сделал столько, сколько многие другие не сделали за всю жизнь. Но, конечно, было досадно, что такой мощный талант поздно начал и рано кончил. Как всегда в таких случаях, приводились разные гипотезы: одни полагали, что Вольта просто иссяк как ученый, истощил свой ум напряженной работой, другие считали, что он боялся уронить себя в глазах ученых, сделав что-нибудь менее значительное. Я не знаю, правы ли первые, но вторые не правы определенно. Если бы Вольта действительно так уж опасался за свой престиж, он не стал бы в 1817 году публиковать одну за другой две статьи — о граде и о периодичности гроз и сопровождающем их холоде.

Современники соорудили Вольте прекрасный памятник близ местечка Каленаго, родины его предков.

Но последователи, развившие его открытие, сделали ему памятник более значительный, хоть и меньшего размера. Маленькая батарейка, рождающая свет в фонаре, звук в приемнике, движение в моторе, — вот вечный памятник Вольте, так же как и надпись на ней, означающая величину напряжения.

Глава 6. Вильям Никольсон и Антони Карлайл. Открытие электролиза

Первоначальная форма электродов.

В предыдущей главе я говорил, что Джозеф Бэнкс, получив письмо Вольты, показал его до официального оглашения нескольким своим друзьям. Ну, вот отсюда все и начинается.

Снова Англия, родина закона всемирного тяготения. Первый год XIX столетия. Руке еще непривычно писать эти цифры — 1800. Но идут месяцы, все больше поводов для этого представляется ученым. Вот и 30 апреля 1800 года происходит случай, который был запечатлен для истории двумя английскими учеными, вызвавшими к жизни новое необычное явление.

Один из них — врач Антони Карлайл. Ему тридцать два года, он еще не очень известен, у него все еще впереди — вскоре он станет знаменитым хирургом. Его другу Вильяму Никольсону сорок семь лет, у него если не все уже позади, то многое: он был чиновником Ост-Индийской компании, разъездным комиссионером, директором училища, инженером; потом наконец поселился в Лондоне и стал издателем журнала, где печатались в числе прочих статьи по физике. Кроме издательской деятельности, Никольсон выступал еще и как писатель, и даже как физик. Это последнее его занятие интересует нас более других, потому что в тот день, 30 апреля 1800 года, когда он встретился с Антони, чтобы попробовать соорудить одну «штуку», он чувствовал себя несомненно физиком. Ибо штука эта была не что иное, как столб Вольты, о котором Никольсон узнал от Карлайла, а тот, в свою очередь, от Бэнкса, — это первая версия; вторая: Никольсон узнал первым эту новость от Бэнкса и сообщил ее Карлайлу; и, наконец, есть третья версия, полученная простым сложением первых двух: Бэнкс показал письмо Вольты обоим друзьям одновременно. Я не шучу: передо мной три книги, три истории физики, и в каждой приведена своя собственная интерпретация. Не так уж существенно, правда, какая из них более приближается к истине, может, даже на самом деле все было и не так, важно, что два момента во всех трактовках совпадают, и их-то мы и можем, как общий член при всех трех неизвестных, вынести за скобки, а то, что останется, не будем пытаться решать и оставим на совести авторов.

Итак, что же было несомненно? То, что Бэнкс, понимая, что ему не удастся по каким-то неизвестным нам причинам донести до членов Королевского общества в ближайшее время сообщение Вольты, и оценив его важность, решает сделать это приватным образом и дает прочесть письмо нескольким своим знакомым. Среди них оказываются Никольсон и Карлайл (или Карлайл и Никольсон), и два друга, явно пораженные великим открытием итальянского физика и прельщенные простотой столба, решают немедленно построить его сами. На первый взгляд их жгучий интерес к столбу может показаться несколько странным: один не совсем физик, другой совсем не физик. Но надо учесть, что гальваническое электричество открывало новые горизонты не только в самой физике, но и в медицине, и естественно, что Антони как врач интересуется прибором, позволяющим иметь это самое электричество под рукой в любое время. Потом: в науке конца XVIII-начала XIX века не было такой уж четкой границы между областями естествознания; это не наши дни, где, кроме физики и химии, есть еще и физическая химия, и мало того — химическая физика. И, наконец, согласитесь, какой естествоиспытатель, чем бы он ни занимался, устоит перед искушением построить у себя дома современнейший прибор — величайшее достижение человеческого разума, когда нужна для этого всего лишь горсть серебряных монет, кусочки цинка, картона, проволока и вода. И еще — немного умения.

Поскольку весь этот набор у них был, они и решили попытать счастья. А то, что, судя по всему, последнего слагаемого было не так уж много, они сначала не знали, а когда узнали, то оказалось, что именно в этом-то и заключается их везение, потому что благодаря их неумению и случилось все то, что случилось.

А случилось вот что. Поначалу все шло хорошо. Ученые взяли 17 серебряных монет достоинством в полукрону каждая, 17 цинковых кружков и 17 кружков картона, смоченных соленой водой, и сложили из этого, согласно рисунку Вольты, столб. К нижней, серебряной, монете припаяли одну проволоку, а к верхней, цинковой… а вот к ней не удалось. И поэтому вторую проволоку просто прижимали к цинковой пластинке, когда надо было включить прибор. Первые же опыты с построенным столбом вызвали у Антони и Вильяма неподдельный восторг — все совпадало с описанием Вольты. Теперь и у них есть источник гальванического электричества — у одних из первых в Лондоне. И они представляли, как на одном из ближайших же заседаний Королевского общества после официального зачтения письма Вольты, выступят с подтверждением его результатов. И пока все шло гладко и столб нормально работал, они не подозревали, что их выступление, кроме того, будет содержать еще собственное открытие. И когда прибор стал капризничать, они еще тоже ничего не знали. Они просто решили улучшить контакт между проволокой и цинком и накапали на верхнюю пластинку немного воды.

И тут они заметили странную вещь… Нет, впрочем, будем точны: заметил Карлайл. Никольсон сам признал это, описывая опыт в своем журнале в июньском номере за 1800 год: «В одном из таких опытов Карлайл заметил, что вокруг прикасавшейся к воде проволоки стал выделяться газ, который, как его ни мало было, показался мне имеющим запах, подобный водороду…»

Оставим на совести автора «запах, подобный водороду», — как известно, водород не имеет никакого запаха. Я уж не знаю, что Никольсон мог почувствовать тогда, но, в общем-то, хорошо, что он что-то почувствовал, пусть даже и то, что не существует. Потому что с этого момента стал существовать электролиз воды — ее разложение на водород и кислород под действием электрического тока.

Повторив еще несколько раз свой опыт и убедившись, что здесь нет ошибки — какой-то газ действительно выделялся каждый раз, — ученые уже специально взяли немного речной воды в трубку, трубку заткнули с двух сторон пробками, а в пробки вставили медные стержни от вольтовой батареи, но уже усиленной, состоящей из 36 пар. На этот раз через два с половиной часа в одном из концов трубки собралось заметное количество газа — несколько кубических сантиметров. Когда этот газ смешали с воздухом и подожгли смесь, она взорвалась. Так был обнаружен водород. На другом конце медный стержень почернел — это кислород окислил медь.