Мир электричества
Шрифт:
Однако может ли ученый, исследователь наблюдать и изучать, скажем, некое явление, не задумываясь над его сутью? Вряд ли. Каждый исследователь обязательно создает для себя рабочую модель – упрощенное представление изучаемого процесса. По-видимому, и у Грея было неотчетливое представление об электричестве как о чем-то, «что пронизывает все наэлектризованное тело и заполняет поры этого тела».
Такой взгляд не был новостью для английской науки. Еще в самом начале XVIII столетия Фрэнсис Гауксби, первым применивший для электризации тел длинные стеклянные трубки, показывал на заседаниях Лондонского королевского общества свечение стекла, как и янтаря, при натирании его шерстяной материей. Он же демонстрировал
Ньютон, не раз видевший эти эксперименты, уходил с заседаний в глубокой задумчивости. Сэр Исаак был признанным лидером сторонников «действия сил на расстоянии» в пустом мировом пространстве, но под влиянием опытов Гауксби он в своих размышлениях снова и снова возвращался к гипотезе эфира, заполняющего Вселенную.
Впрочем, и Гауксби, и Грей отлично понимали, что, прежде чем говорить о сущности электричества, следует накопить о нем как можно больше сведений.
К сожалению, сэр Стефан не успел проделать все задуманные опыты. В 1736 году семидесятилетний ученый скончался.
«Грей был прекрасным, необыкновенно остроумным экспериментатором, – говорил опечаленный смертью друга Уилер на заседании общества. – И нам остается только пожалеть, что идея начать исследования в этой области пришла к нему так поздно».
О «стеклянном» и «смоляном» электричестве
Расстояние от Лондона до Парижа невелико, и известия Королевского общества быстро достигали берегов Сены. Несмотря на ревнивое неприятие французами всего английского, труды Ньютона и других британских ученых внимательно читались в Париже. Пожалуй, можно сказать, что одним из первых естествоиспытателей на континенте эти идеи воспринял Шарль Франсуа де Систерне Дюфе – французский физик, с двадцати пяти лет – член Парижской академии наук. Он занимался оптикой и механикой, теплотой и магнетизмом. А когда в лондонском журнале прочитал сообщение об опытах Грея, то навсегда «заболел» электричеством.
Шарль Франсуа Дюфе (1698–1739)
В юности родные определили Шарля Франсуа на военную службу, к которой он не имел ни малейшей склонности. Дослужившись до скромного чина младшего армейского офицера, Дюфе подал в отставку по причине слабого здоровья и с удовольствием стал заниматься наукой. Сначала его привлекала химия. Но когда подвернулась возможность поступить в Парижский ботанический сад, Дюфе постарался ее не упустить. Служба есть служба.
В 1732 году его назначили директором ботанического сада. Но Дюфе уже всерьез занимался электричеством. Результаты английского исследователя Грея поразили его. Он повторил ряд описанных экспериментов и сумел передать электричество по бечевке более чем на 300 м! Успехи всегда окрыляют человека.
Дюфе дюжинами придумывал опыты, один или с помощниками ставил их в своем кабинете. Пробовал электризовать разные вещества. И каждый раз аккуратно записывал результаты в рабочую тетрадь. Скоро у него скопилось таких записей столько, что он смог сделать первый вывод: «Тела, наименее склонные сами становиться электрическими, легче всего притягиваются и переносят наиболее далеко и в наибольшей степени электрическую материю, между тем как тела, наиболее склонные сами становиться электрическими, наименее приспособлены воспринимать электричество от других и передавать его на значительное расстояние». Простим ученому несколько тяжеловатый слог. Ведь он был первым, кто решился на обобщение, да и жил он все же три века назад.
Вывод Дюфе, конечно, еще не закон. Но его появление означает, что в изучении электричества наступила пора переходить от разрозненных фактов к законам, которые приводят эти факты в систему.
Настал день, когда Дюфе сделал главное свое открытие. Он уже давно замечал, что обрывки бумаги и соломинки, наэлектризованные натертой стеклянной палочкой, отталкиваются ею, но притягиваются натертым янтарным шариком. То же самое происходило и в том случае, если наэлектризовать бумажки, скажем, копаловой смолой или испанским воском. Обрывки отталкивались от предметов, сообщивших им электричество, но притягивались натертой стеклянной палочкой. Получалось, будто в природе существует не одно электричество, а два: «стеклянное» и «смоляное». И все тела делились на две группы: одни воспринимали «стеклянное» электричество, другие – «смоляное». Третьего сорта таинственной силы найти не удавалось…
В ту пору жил в Париже аббат Жан Антуан Нолле. Он был поистине вездесущ. Знакомый со всеми более или менее известными французскими естествоиспытателями, аббат состоял в переписке со многими зарубежными учеными и время от времени бывал при дворе. Везде он был желанным гостем, делился новостями, перемешивая научные сенсации с великосветскими сплетнями; порой сам показывал эффектные опыты. Ученым аббат Нолле не был. Но роль популяризатора науки снискала ему известность не только в свое время. Особенно важна была его переписка с учеными разных государств. Надо признать, что среди священнослужителей той поры, особенно среди иезуитов, было немало серьезных ученых.
Один из первых электроскопов с золотыми листочками, изобретенный Дюфе
Попробуем ранним весенним утром 1735 года последовать за проворным физиком в сутане, после того как он вышел из собственного дома в Париже. Крепкие ноги аббата привели его к ботаническому саду. Вот он взошел на крыльцо, поднял дверной молоток… Да ведь это дом, в котором живет директор этого славного научного заведения, небезызвестный нам Шарль Франсуа де Систерне Дюфе!
– Как это кстати, господин аббат, что вы заглянули ко мне! – говорит Дюфе, встречая гостя на пороге. – Я задумал воспроизвести опыты сэра Стефана Грея по электризации человека, и мне нужен помощник. Этот болван Жюльен, мой ассистент, сбежал от страха.
Нолле огляделся. У стола с бумагами стояла прислоненная к креслу стеклянная трубка – главный прибор для получения электричества. С потолочной балки спускались вниз петли из шелковых шнурков.
– Мой бог, зачем эти приспособления, дорогой Дюфе? Они настолько напоминают дыбу, что я чувствую себя гостем парижского прево.
Пока Дюфе залезал в петли и располагался в них так, чтобы ни рукавом, ни краем камзола не коснуться пола, аббат Нолле по его просьбе натирал трубку и рассказывал о последних научных новостях. В ходе беседы он время от времени дотрагивался стеклянной трубкой до подвешенного на петлях естествоиспытателя, сообщая ему электрическую силу. Но как узнать, когда электричества накопится достаточно?
Жан Антуан Нолле (1700–1770)
– Ах, Дюфе, придумали бы вы, право, инструмент, с помощью которого можно было бы видеть степень электризации.