Майкл Фарадей. Его жизнь и научная деятельность
Шрифт:
Покончив с опытной стороной вопроса, Фарадей переходит к обобщениям и высказывает, гораздо ранее Мейера, Джоуля и других, кто работал над выяснением единства физических сил, основной закон силы, состоящий в том, что сила не творится, а только переходит из одного состояния в другое, и что таким же образом сила никогда не пропадает, а лишь изменяет форму своего проявления. Приводим здесь подлинные слова Фарадея, касающиеся данного предмета, – слова образные и весьма характерные для его манеры изложения. “Теория прикосновения, – говорит он, – принимает, что из ничего может возникнуть сила, могущая преодолевать громадные сопротивления, например, худых и хороших проводников, по которым проходит ток, и сопротивление электролитного действия, производящего разложение тела; что без всякого изменения в природе действующего вещества или без всякой траты действующей силы можно произвести ток, который будет действовать безостановочно наперекор постоянному препятствию и прекратится только в силу окончательного разрушения, которое он произведет на своем пути. Это было бы поистине сотворением силы из ничего, подобного чему нет в природе. У нас есть много способов изменять проявление данной силы, так что
К работам в области электрохимии принадлежит и напечатанный в 1835 году Фарадеем мемуар об улучшенной форме вольтова столба. После этой работы он обращается к общим вопросам о сущности электрической силы во всех ее проявлениях, о способах ее действия и о законах, которым подчиняются проявления электричества. В 1836 и 1837 годах Фарадея усиленно занимает вопрос о линиях электрического действия – вопрос, который затем был оставлен без внимания до самого последнего времени, когда им занялся Герц, основавший на работах Фарадея свои знаменитые опыты, которые доказали, что электричество является в такой же мере результатом колебания эфира, как и свет, и что проявления его подчиняются одним законам с проявлениями света. Именно Фарадей доказал в 1837 году, что электрическое действие происходит не по прямым линиям, а по кривым. Фарадей нашел, что можно индукцией наэлектризовать изолированный шар, помещенный в тени от тела, не проводящего электричество и защищающего шар от электрического действия по прямому направлению. Он начертил линии электрической силы, как они огибают края экрана и снова соединяются по другую сторону; он доказал, что во многих случаях увеличение расстояния между изолированным шаром и индуктирующим телом усиливало, а не ослабляло электрическое напряжение шара. Это явление Фарадей приписал тому, что кривые линии электрической силы сходятся на известном расстоянии позади экрана. Как видим, от этих открытий к открытию волн электричества, сделанному несколько лет тому назад Герцем и наделавшему так много шума, только один шаг.
Вслед за тем Фарадей ставит себе вопрос, почему одни тела проводят электричество, а другие – нет? Опыты, которые предпринял Фарадей для разъяснения этого вопроса, привели к совершенно неожиданному результату. Мы не будем описывать здесь эти опыты как ввиду их сложности, так и многочисленности; укажем только на конечный результат. Фарадей установил, что в научном смысле деление тел по отношению к проводимости электричества на проводники и изоляторы (непроводники) не выдерживает критики, что все тела являются одновременно и проводниками и изоляторами, что разница между ними лишь в том, что одни тела больше и скорее проводят электричество, а другие меньше и медленнее. Фарадею удалось построить аппарат, обнаруживающий способность к электропроводимости даже в таких телах, которые дотоле считались совершенно неспособными проводить электричество.
Обширные и разносторонние работы, изложенные в настоящей главе, не могли не отразиться на здоровье Фарадея. В последние годы этого периода своей жизни он работал уже с большим трудом. В 1839 и 1840 годах состояние Фарадея было таково, что он нередко вынужден был прерывать свои занятия и уезжать куда-нибудь в приморские местечки Англии. Здесь он чувствовал себя настолько обессилевшим, что по целым дням ничего не в состоянии был делать, и, сидя у открытого окна, любовался морем и небом. Такое вынужденное бездействие сильно тяготило Фарадея и наводило его на мрачные мысли о своей якобы неспособности к серьезному умственному труду. Он не хотел понимать, что все дело в усталости, что ему необходим значительный отдых, – и при первом же ощущении возврата сил снова брался за работу и снова убеждался в своей слабости. Наконец, в 1841 году друзья убедили Фарадея поехать в Швейцарию, чтобы основательным отдыхом собрать силы для новых работ. Здесь мы прервем изложение научных изысканий Фарадея и сделаем обзор внешних событий его жизни за рассмотренные нами периоды его научной деятельности.
ГЛАВА IV. ОБЗОР ВНЕШНИХ СОБЫТИЙ ЖИЗНИ ФАРАДЕЯ (1821–1841)
Семейная жизнь. – Неприятности. – Фарадей и Дэви. – Случай с Вульстеном. – Случай с итальянскими учеными. – Фарадей и Андерсон. – Прием в число членов Королевского общества. – Предложение президентства в Королевском обществе. – Член различных обществ. – Богатство или знание? – Пенсион. – Пребывание в Швейцарии
Жизнь Фарадея с тех пор, как он вступил в Королевский институт, сосредоточивалась, главным образом, на лаборатории и научных занятиях. Сначала он, как мы знаем, был простым ассистентом Дэви – чем-то немного выше сторожа, наблюдающего за порядком в лаборатории. Скоро, однако, ему были вынуждены дать более независимое положение – ввиду его выдающихся работ, а затем он был избран директором химической и физической лабораторий Королевского института, что дало ему известные материальные средства, вполне достаточные при его скромном образе жизни, и возможность пользоваться для своих работ всеми научными средствами, которыми располагал Королевский институт. Возможность всецело отдаться научным занятиям для Фарадея обуславливалась, однако, не только известною материальною обеспеченностью – но еще более тем, что все внешние жизненные заботы были сняты с него женою, бывшею для него настоящим ангелом-хранителем. Любящая жена приняла на себя все тяготы жизни, чтобы дать возможность мужу всецело отдаться науке. Никогда в течение продолжительной совместной жизни Фарадей не почувствовал затруднений материального свойства, которые ведала одна жена и которые не отвлекали ум неутомимого исследователя от его великих работ. Семейное счастье служило для Фарадея и лучшим утешением в неприятностях,
Неприятностей этих было немало. Прежде всего, они шли от первого учителя Фарадея – Дэви, к которому Фарадей относился всегда с уважением, доходившим до благоговения. Мы уже видели выше, как бесцеремонно позволял себе относиться к Фарадею Дэви во время их совместного путешествия по Европе. По возвращении, когда Фарадей начал самостоятельные научные работы, Дэви, пользуясь своим положением начальника, стал позволять себе еще большую бесцеремонность. Он прилагал к публиковавшимся работам Фарадея свои предисловия, в которых выяснял читателю, что, собственно, открытия Фарадея принадлежат ему, Дэви, так как он внушил их Фарадею, являющемуся только исполнителем его, Дэви, соображений. Скромный и благоговевший перед Дэви Фарадей позволял совершать над своими работами подобную узурпацию до тех пор, пока работы Фарадея не сделались настолько крупными и оригинальными, что Дэви самому стало стыдно приписывать их себе. Мелочная зависть Дэви к своему ученику проявлялась, однако, не только в указанных фактах, но и во многих других, и когда работы Фарадея обратили на себя настолько общее внимание, что возник вопрос о принятии его в число членов Королевского общества, Дэви сделал все зависевшее от него, чтобы помешать этому избранию, и если это избрание все-таки состоялось, то отнюдь не по вине Дэви.
Вообще, Фарадею на первых порах его научной деятельности пришлось немало вынести столкновений с тогдашними английскими учеными. Его обширный и острый ум быстро делал многочисленные открытия в разных отраслях науки, и тогдашние ученые, с большим трудом додумывавшиеся до того или иного открытия или обобщения, не могли поверить, чтобы вчерашний переплетчик мог самостоятельно додуматься до того, что им стоило таких больших трудов, а тем более пойти дальше их; неудивительно, что почти каждая из первых работ Фарадея задевала амбицию какого-нибудь из тогдашних ученых, заявлявших по опубликовании этих работ, что и они “хотели” то же самое сказать, но что Фарадей воспользовался их мыслями. Особенно характерно в этом отношении столкновение Фарадея с Вульстеном.
Как мы уже говорили во второй главе, впервые внимание Фарадея на электромагнитные явления было обращено соображениями Вульстена, которые он высказал по поводу открытий Эрштеда и Ампера в присутствии Фарадея. Соображения эти состояли в том, что, вероятно, можно превратить замеченное названными учеными отклонение магнитной стрелки под влиянием гальванического тока в непрерывное вращение ее вокруг проводника и что, быть может, удастся получить обратное действие, то есть заставить проводник вращаться вокруг тока. Эти соображения, делающие честь Вульстену как результат исключительной прозорливости его ума, не опирались решительно ни на какие данные и получили ценность именно лишь потому, что обратили внимание Фарадея на область электромагнитных явлений. В сущности, Фарадей обязан Вульстену только интересом к явлениям указанной области; все же то, что он открыл в данной области, добыто им совершенно самостоятельно и, как мы видели, далеко превзошло соображения Вульстена. Тем не менее, когда появились первые работы Фарадея о явлениях электромагнетизма, и сам Вульстен, и в особенности его друзья стали обвинять Фарадея ни более ни менее как в плагиате. Обвинения, предъявлявшиеся Фарадею, были очень странны. Во-первых, говорили, зачем Фарадей стал заниматься предметом, которым уже занимается Вульстен, и, во-вторых, зачем он воспользовался мыслями последнего? Выходило, как будто те или другие области научных исследований могут быть приобретаемы отдельными лицами в свое исключительное ведение и будто мысли и соображения, высказанные ученым, должны составлять его собственность и никто не вправе воспользоваться ими для дальнейших изысканий. Как ни странны были подобные обвинения, Фарадей, по скромности и из уважения к Вульстену, желал объясниться с последним и написал ему письмо, прося личного свидания для следующей цели: “1) Я желал бы оправдаться и уверить, что считаю себя много обязанным Вам; 2) высоко ценя Вас, я хотел бы опровергнуть все неосновательные предположения, говорящие не в мою пользу; и 3) если я поступил несправедливо, желал бы просить у Вас извинения”. Это письмо, весьма характерное для Фарадея, который уже в это время был на целую голову выше Вульстена, вызвало со стороны последнего величественно-пренебрежительный ответ: “Если Вы сами вполне убеждены, что не пользовались случайно откровенностью других, то, я полагаю, Вы не имеете оснований много беспокоиться”. Ответ заканчивался выражением снисходительной готовности выслушать объяснения Фарадея; но понятно, что Фарадей счел уже излишним воспользоваться этой снисходительностью Вульстена.
Надо здесь упомянуть, что с самим Фарадеем бывали случаи, когда он мог с несравненно большим правом, нежели Вульстен, претендовать на похищение у него идей и открытых им фактов, – но он вел себя в подобных случаях совсем иначе, нежели Вульстен. Укажем на один пример. Когда в начале 30-х Фарадей снова возвратился к работам в области электромагнетизма и сделал те блестящие открытия, о которых мы говорили в третьей главе, он, задолго до опубликования своих открытий, сообщил часть их в письме своему другу Гашету, а тот не замедлил прочитать это письмо в Парижской академии наук. Двое итальянских ученых, познакомившихся этим путем с открытиями Фарадея, повторили его опыты, скомбинировали некоторые новые и опубликовали одновременно с Фарадеем свою работу как нечто самостоятельное. Фарадею не только не пришло в голову обвинять итальянских ученых в плагиате, но он счел нужным написать письмо глубокоуважаемому им Гей-Люссаку, в котором защищал себя против возможного подозрения его в заимствовании от итальянцев. Так скромен был “царь физиков”.
Еще сильнее выступало это качество Фарадея в его отношениях к своему лаборанту, представлявших полную противоположность отношению Дэви к самому Фарадею, когда он был лаборантом этого ученого. Лаборантом Фарадея был некто Андерсон – человек добрый, но совершенно бездарный, способный лишь к чисто механическим манипуляциям. Это не мешало ему смотреть на себя очень высоко, и он пренебрежительно говорил о Фарадее: “Опыты-то делаю я, а Фарадей только калякает”. И вот об этом-то господине Фарадей отзывается в своих записках следующим образом: “Он помогал мне во всех опытах, которые я делал, и я ему много обязан и благодарен за его заботливость, невозмутимость, пунктуальность и добросовестность”.