100 знаменитых ученых
Шрифт:
Количественные измерения ученый проводил по разработанной им самим методике: в 1784 году он опубликовал работу о кручении тонких металлических нитей. В ней автор описал крутильные весы (весы Кулона) [42] , которые предложил использовать для определения взаимодействия точечных электрических зарядов и магнитных полюсов. Можно сказать, что Кулон был одним из первых исследователей, применивших правильный подход к изучению взаимодействия заряженных тел. Он понял, что следует рассматривать взаимодействие таких тел, размеры которых гораздо меньше расстояния между ними («точечных тел»). Хронологически в этом, как и в некоторых выводах, Кулона опередил англичанин Робайсон, но он опубликовал свои результаты только в 1801 году, так что и здесь результаты Кулона были независимыми.
42
На
Уже в одной из первых своих работ по электричеству и магнетизму (в 1785 году) Кулон сформулировал основной закон электростатики, позже названный его именем. В современной формулировке он звучит так: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Естественно, что это фундаментальное открытие было не единственным. Например, Кулон предположил, что не существует абсолютных диэлектриков, т. е. веществ, не проводящих электрический ток; обнаружил, что заряды быстро «стекают» с тел, и объяснил это явление проводимостью воздуха; положил начало фундаментальным исследованиям магнетизма.
Несмотря на то что научная работа отнимала массу времени, Шарль по-прежнему не прекращал работать по специальности. В 1784 году он был назначен смотрителем королевских фонтанов и занимался водоснабжением Парижа, позже принимал участие в проведении реформ в области образования и медицины: в 1787 году он даже совершил поездку в Англию с целью перенять опыт организации лечебных учреждений Лондона. В связи с революционными событиями 1789 года многие французские учреждения были упразднены и реорганизованы. Кулон неодобрительно отнесся к целому ряду перемен ив 1791 году подал в отставку из инженерного корпуса. Когда в 1793 году к власти пришли якобинцы, Академия наук была расформирована. Кулона отстранили от его обязанностей, после чего он покинул Париж и поселился в своем поместье в Блуазе. Здесь он работал вместе со своим коллегой и другом Жаном Шарлем Борда [43] , которого укрывал от преследования со стороны якобинцев. В 1795 году на смену упраздненной Академии наук пришел Национальный институт наук и искусств. В декабре того же года Кулон принял предложение стать членом Института.
43
Шарль Борда – французский физик и геодезист, в свое время дал благоприятный отзыв на одну из первых работ Кулона.
В 1802 году Шарль Кулон женился на Луизе Франсуазе Дезормо, с которой, по всей видимости, уже давно состоял в гражданском браке. Луиза родила ему двух сыновей, Шарля Огюстена в 1790-м и Анри Луи в 1797 году.
Последние годы жизни Шарль Кулон посвятил реорганизации системы образования Франции. Эта деятельность была связана с многочисленными поездками во все концы страны, где должны были быть основаны новые лицеи. Летом 1806 года ученый заболел лихорадкой и 23 августа умер.
ГЕРШЕЛЬ УИЛЬЯМ
(1738 г. – 1822 г.)
Фридрих Вильгельм Гершель родился 15 ноября 1738 года в Ганновере в семье выходцев из Моравии Исаака Гершеля и Анны Ильзы Морицен. Они исповедовали протестантизм и, по всей видимости, по религиозным соображениям покинули родину, где преобладали католики. Исаак был музыкантом и состоял на должности гобоиста в полковом оркестре ганноверской гвардии.
В семье было десять детей, и родители, не имея средств на то, чтобы дать им систематическое образование, вынуждены были сами учить их. Но Исаак и Анна были людьми весьма образованными, поэтому Вильгельм получил хоть и беспорядочное, но весьма обширное образование. Немало тому способствовали и прекрасные способности мальчика, особенно ему давались точные науки. Но эта склонность казалась его родителям бесперспективной. Естественно, что при воспитании детей Исаак Гершель большое внимание уделял музыке. Казалось, что Вильгельм пойдет по стопам отца. Уже к 15 годам он стал коллегой своего родителя и вошел в состав полкового оркестра в качестве гобоиста. Но подобная должность ни карьеры, ни приличного заработка не сулила, и поэтому в 1757 году Вильгельм решился на весьма отчаянный поступок: фактически совершил дезертирство. Юноша самовольно покинул гвардию и отправился в Англию, где к тому времени уже жил его старший брат Яков.
Туманный Альбион встретил юношу неприветливо. Первое время Уильям, так его стали называть в Англии, зарабатывал себе на жизнь, переписывая ноты. Но через пару лет Гершелю повезло: он познакомился с лордом Дюргамом, который пригласил его преподавать музыку в полку, стоявшем на границе Шотландии. Уильям был весьма талантливым музыкантом и смог быстро сделать блестящую карьеру на этом поприще. В 1765 году его пригласили на должность церковного органиста в Галифаксе. Через год, когда Гершель перебрался в курортный город Бат, он уже приобрел известность и признание как музыкант, дирижер и педагог.
Но интересы Уильяма Гершеля музыкой не ограничивались. Он постоянно занимался самообразованием: изучал языки (латынь, греческий и итальянский), читал труды по истории музыки, математике. Его биограф Араго писал: «Музыка привела его к математике, а математика к оптике – главному основанию его славы». В 1773 году Гершель купил большое количество книг по оптике и астрономии. Всерьез заинтересовавшись этими науками, Уильям вскоре приобрел и свой первый телескоп: небольшой рефлектор с фокусным расстоянием в 75 см. Этот весьма несовершенный прибор быстро разочаровал астронома-любителя, и он стал искать возможность приобретения лучшего инструмента. К тому времени Гершель уже был довольно обеспеченным человеком, но покупка хорошего телескопа была ему не по карману. Казалось бы, такое обстоятельство должно было охладить пыл человека, который просто ради любопытства интересовался астрономией. Но не таков был Уильям Гершель. Он решил самостоятельно изготовить телескоп, который смог бы удовлетворить его запросы. Уильям закупил необходимые материалы и приступил к работе. Профессиональный музыкант отлил и отшлифовал зеркало, и к 1774 году его первый самодельный телескоп, рефлектор системы Ньютона с фокусным расстоянием в 170 см, был готов. Успех придал Гершелю уверенности, и он взялся за создание еще более совершенных инструментов. Менее чем за 10 лет Уильям создал несколько сотен телескопов. И это при том, что работа эта была весьма трудоемкой, особенно трудно давалась шлифовка зеркал. Процесс нельзя было прерывать, так как это отражалось на качестве зеркал. Иногда приходилось беспрерывно работать на протяжении 10–16 часов. Только через 15 лет Гершель смог создать специальную машину для шлифовки. Большую помощь в работе оказывал его младший брат Александр – очень одаренный механик.
Все это время Уильям не прекращал музыкальную деятельность. Днем он преподавал и работал над телескопами, вечером выступал с концертами, ночью изучал небесные светила. Интересно, что некоторые свои наблюдения Гершель успевал проводить даже во время антрактов. В 1775 году Уильям приступил к первому систематическому обзору звездного неба. Всего за свою жизнь он провел четыре таких обзора. При этом он ставил себе цель не пропустить ни одного неизвестного объекта. 13 марта 1781 года, когда Гершель уже проводил свой второй обзор, он сделал наблюдение, принесшее ему всемирную славу. Вот как он сам описывал его: «Между десятью и одиннадцатью вечера, когда я изучал слабые звезды в соседстве с Н. Близнецов, я заметил одну, которая выглядела большей, чем остальные. Удивленный ее необычным размером, я сравнил ее с Н. Близнецов и небольшой звездой в квадрате между созвездиями Возничего и Близнецов и обнаружил, что она значительно больше любой из них. Я заподозрил, что это – комета».
Предположение Гершеля о том, что открытый им объект является кометой, оказалось неверным. Через несколько месяцев астрономы Лексель и Лаплас вычислили орбиту найденного Гершелем объекта и доказали, что это была планета. Она получила название Уран. Поскольку все известные до того планеты люди знали еще с давних пор, можно сказать, что открытие Уильяма Гершеля стало не просто уникальным, но и первым в своем роде. Кроме того, оно более чем в два раза увеличило известные ученым границы Солнечной системы.
Открытие Урана сыграло важную роль и в жизни самого ученого. Он завершил свою музыкальную карьеру и стал профессиональным астрономом. 7 декабря 1781 года Гершель был избран в Лондонское королевское общество, которое наградило своего нового члена золотой медалью. Также ученый получил степень доктора Оксфордского университета. В 1782 году король Георг III сделал Гершеля своим придворным астрономом и назначил ему пожизненную пенсию в 300 гиней в год. Уильям покинул Бат, сменил несколько мест вблизи Виндзора – летней резиденции английских королей, и, в конце концов, в 1786 году поселился в Слоу. Король выделил астроному деньги на создание в Слоу новой обсерватории.