Кванты и музы
Шрифт:
Снова, как прежде, достижение Лебедева вызвало восторженные отклики учёных. Выдающийся астроном Шварцшильд писал ему: «Я хорошо помню, с каким сомнением услышал в 1902 году о Вашем предположении измерить давление света на газ, и я преисполнился тем большим удивлением, когда прочёл, как Вы устранили все препятствия».
Известный физик Пойнтинг был так потрясён результатами русского учёного, что, отбросив свои дела, приступил к сходным опытам. Ему удалось измерить давление лу чей света, падающих на препятствие не перпендикулярно, а под углом. Расчёты для этого случая сразу же после первых публикаций Лебедева сделал казанский физик Гольдгамер. Позже Алиса Гольсен, ученица профессора Герлаха, используя новейшую вакуумную технику, провела
Так Лебедев первым достиг вершины в экспериментальном исследовании свойств света, заслужил славу, которая не тускнеет и в наши дни.
Но лишь тот, кто не знает Лебедева, может подумать, что он почил на лаврах или хотя бы снизил напряжение своей работы.
Лебедев был хорошим альпинистом. В этом отношении, как и во многих других, он проложил верную дорогу русским и советским физикам. Физики и сейчас составляют существенную часть бесстрашного племени альпинистов.
Покоряя очередную, недоступную ранее вершину (и в горах, и в науке), Лебедев присматривался к другим вершинам — готов был выбрать следующую, ещё более трудную цель.
Ещё не успев закончить цикла работ по измерению давления света на газы, он начал обдумывать труднейшую задачу, тревожившую наиболее крупных физиков и не потерявшую актуальности в наши дни.
Речь идёт о природе магнетизма небесных тел. В то время этот вопрос считался тесно связанным с вопросом об эфире, этой гипотетической межзвёздной среде, вошедшей в обиход науки с незапамятных времён. В эфир верил Аристотель, об эфире писал Декарт, помощником в своей теории света избрал его Френель… Даже когда Максвелл обнаружил материю, наполняющую Вселенную — электромагнитное поле, он не решился на радикальную ампутацию эфира от тела науки. Более того, он продолжал в него верить! Иначе зачем ему было сочинять какую-то странную модель мира, в которой электромагнитное поле существовало не само по себе, как самостоятельная субстанция, о чём лаконично говорили его же четыре знаменитых уравнения, а интерпретировалось как натяжения эфира.
В общем, никто не мог решиться выбросить эфир на свалку истории, где уже несколько десятилетий покоился теплород, другой представитель семейства невесомых субстанций, недоступных ни чувствам, ни приборам.
Инертная традиция заставляла думать, что электромагнитные волны Максвелла распространяются в эфире. Иначе всё повисало в пустоте, а это пугало. (Один из примеров, свидетельствующий, что не природа, как думали древние, а мысль человеческая боится пустоты.) Учёные ещё не решались на героический отказ от эфира, они занимались бесполезной тратой сил, пытаясь примирить эфир с действительностью и со своими представлениями о ней. И в первую очередь пытались понять, почему эфир (по утверждениям противоречивых гипотез вещество вязкое, словно студень) не мешает движению небесных и земных тел?(Над этой проблемой работал в те годы и малоизвестный в наше время российский инженер Иван Осипович Ярковский (1844–1902). Он разрабатывал оригинальную концепцию эфира, предполагая, что уплотнённый эфир может превращаться в обычное вещество; в некоторой степени эта идея созвучна знакомому нам взаимопревращению излучения и вещества (аннигиляция и рождение пар частица-античастица). А размышляя над движением небесных тел сквозь эфир, Ярковский предложил в 1887 г. новый механизм, компенсирующий сопротивление эфира и использующий эффект отдачи при излучении (лебедевское давление света!). Недавно этот эффект, названный именем Ярковского, был обнаружен в движении небольших астероидов и искусственных спутников Земли. Подробнее см.: Сурдин В.Г. «Неуловимая планета». Фрязино: Век-2, 2006. — Прим. В.Г. Сурдина)
Никого не удивило, что к десятку противоестественнейших гипотез, связанных с вопросом об эфире, прибавилась ещё одна гипотеза, утверждающая, что при движении небесных тел сквозь эфир возникает эфирный ветер. На его поиски устремились экспериментаторы. И среди них замечательный физик американец Майкельсон. Он не обнаружил эфирный ветер. Можно было поверить его мастерству и наконец сказать: нет эфирного ветра, значит, нет и эфира. Но этого не случилось. Учёные продолжали отрабатывать другие версии, подтверждающие реальность эфира. Например, версию о том, что магнетизм небесных тел является следствием их движения сквозь эфир.
В доказательство этого включился и Лебедев. Он начал с более простого эксперимента. Ещё в 1902 году поставил опыт для обнаружения электрического тока, который, по тогдашним же представлениям, должен возбудиться в куске проводника при его движении через эфир. Результат был отрицательный. Причём Лебедев достиг замечательной точности: он установил, что и трёх десятимиллионных долей вольта не возникло в его приборе, которые можно было бы отнести за счёт эфира.
Такая точность сделала бы честь любому экспериментатору. Казалось бы, это даёт Лебедеву право утверждать, что никакого эфира в природе не существует. Но решающее слово должны сказать теоретики.
Лишь через три года Эйнштейн в своей гениальной теоретической работе показал, что иного результата и быть не могло.
И всё-таки вопрос о природе магнетизма небесных тел оставался открытым. Кусок провода — не звезда, не планета. Нужно усложнить опыт, искать иные доказательства. И это мучило Лебедева.
Он строит новую установку, более близкий аналог вращающемуся небесному телу, обладающую удивительной по тем временам скоростью — 35 000 оборотов в минуту!
Вот итог опытов на этой установке:
«§ 13. Как показали опыты, приведённые выше гипотезы образования магнитных полей вокруг вращающихся тел оказались не выдерживающими прямой опытной проверки».
Но Лебедев не отступает. Встретив неприступное препятствие, альпинист ищет другой путь. Вперёд к вершине!
Он пишет Тимирязеву: «…И вот я сейчас занят проектами новых опытов; они окажутся чудовищно трудными и потребуют огромных затрат, так как возможны только с огромными массами. Но положительный результат их может оказать очень большое влияние на всё учение об электричестве. Как видите, проекты грандиозные, и если Эрб даст мне здоровье, то я их осуществлю. Тут стоит работать».
Но ему не было суждено покорить эту вершину. Не изнурительное напряжение титанической работы, а мрачная атмосфера российской реакции того времени подорвала его здоровье. Вызвала его преждевременную кончину.
Став после получения докторской степени профессором Московского университета, Лебедев сконцентрировал в нём всю свою научную и педагогическую деятельность. Он сплотил и воспитал большую группу учёных, создав на базе университета прекрасную научную физическую школу.
Невозможно осознать события последнего трагического года жизни великого физика, не учитывая общественной жизни России того времени. Последняя четверть XIX века была мрачным периодом для университетов. Устав 1884 года ликвидировал существовавшую ранее далеко не полную автономию университетов и распространил на них власть попечителя учебного округа. Начались гонения на прогрессивных профессоров, репрессии против студентов.
Реакция, последовавшая за поражением революции 1905 г., обрушилась и на университеты. Ректор Московского университета и его помощники были уволены за протест против циркуляра Кассо. Многие профессора сочли своим долгом подать в отставку.
Лебедеву было особенно трудно принять в этой ситуации правильное решение. Он говорил: «Историки, юристы и даже медики, те могут сразу уйти, а у меня ведь лаборатория и, главное, более двадцати учеников, которые все пойдут за мной. Прервать их работу не трудно, но ус троить их очень затруднительно, почти невозможно. Это для меня вопрос жизни».