Рассказы об электричестве
Шрифт:
Последние годы жизни Франклин спокойно живет в кругу своей семьи.
Много читает, интересуется наукой и поддерживает начинающее развиваться аболиционистское движение за освобождение негров. Он был принципиальным противником рабства. И сегодня, подводя итоги этой славной жизни, согласимся, что на его памятнике вполне уместны слова: «Eripuit coelo fulmen, sceptrumque tirannis» — «Он отнял молнию у небес и власть у тиранов».
Господа профессоры академии Петербургской…
Все-таки это было очень удивительно — потереть стекло, обыкновенное, ничем не примечательное холодное стекло, и извлечь из него искру,
По доскам тротуара набережной Васильевского острова в столице Русского государства городе Санкт-Петербурге идут двое. Они держат путь от здания Академии наук к Первой линии Васильевского острова. Развеваются на ветру полы голубых академических кафтанов с черными отворотами. В желтых пуговицах играют лучи низкого солнца. Один из идущих высок. Он телосложения крепкого и шагает широко, размашисто. Второй — более субтилен и идет аккуратнее. Он инстинктивно следит за тем, чтобы пыль от башмаков не садилась на белый жилет и панталоны… Кто же это? Господа профессоры академии. Первый — господин Ломоносов Михайла Васильевич, второй — друг его любезный, господин профессор Рихман Георг Вильгельм, из немцев. Оба с утра присутствовали на заседании академического собрания, а теперь поспешают домой…
В 1744 году академическое собрание Петербургской академии наук обсудило обращение Эйлера, призывающее заняться исследованием причин электрических явлений, и приняло решение: «Произвести также и здесь исследования над явлениями электричества и тщательно изучить все сочинения, написанные по этому вопросу, а те, коих нет здесь, как можно скорее добыть…»
Выполнение этого задания и принял на себя господин профессор Рихман. И первый вывод, который он сделал после предварительных опытов в «электрической каморе» — лаборатории при академии, — заключался в необходимости научиться измерять «силу электрическую». Ибо, лишь зная оную, перейти сможет электричество из области «кунштюков» в область науки.
Горячо участвует в опытах друга и Ломоносов. Рихман составляет программу работ. Ломоносов переводит ее на русский язык. Рихман строит первую в России электрическую машину. Ломоносов помогает ему наметить круг вопросов, на которые надлежит дать ответы.
В 1745 году Рихман сконструировал «электрический указатель». Состоял он из длинной, примерно полуметровой, льняной нити, висевшей вертикально возле линейки, и угловой шкалы. Ломоносов писал, что это была точно «отвешенная нить» и по углу отклонения ее от вертикали можно было измерять электрическую силу. «Подобный указатель является надежным прибором для распознания, больше или меньше градус электричества в той или иной электрической массе» — так характеризовал свой прибор сам изобретатель. Правда, прибор был пригоден только для относительных измерений. Сила воздействия между нитью и линейкой при увеличении расстояния убывала «по некоторому пока еще не известному закону», писал Рихман. «…Я еще до тех пор не буду утверждать, что этим указателем можно точно измерять электричество, пока не будет развита теория электрического вихря».
С этого времени различные приборы для оценки электрической силы или количества электричества, находящегося в наэлектризованном теле, стали появляться и в других странах. Аббат Нолле вместо одной нити стал применять в своем электроскопе две. А англичанин Джон Кантон добавил к ним еще и бузинные шарики. Лет через двадцать с целью уменьшения внешних помех физики стали заключать подобные измерительные приборы в банки и коробки, под стекло. Получились электроскопы и электрометры, которые и по сей день можно видеть в школьных кабинетах физики. Теперь исследователи смогли видеть, в каком теле накопилось больше электричества, а в каком меньше. Научились делить накопленное электричество на порции.
Процесс такого деления происходил так: изолированным ненаэлектризованным металлическим шариком исследователь касался другого, такого же по размерам, изолированного, но наэлектризованного шарика. После этого электроскоп показывал, что на обоих шариках собралось одинаковое количество электричества.
В дальнейшем количество электричества, содержащееся в данном теле, стали называть электрическим зарядом. Два электрических заряда, или два количества электричества,
Весть об открытии Франклином воздушного, или атмосферного, электричества разнеслась по всем странам. В России об этом узнали впервые из статьи, переведенной из кёльнской газеты и помещенной в «Санктпетер-бургских ведомостях» в 1752 году. Вот что там было написано:
«Никто бы не чаял, чтоб из Америки надлежало ожидать новых наставлений о электрической силе, а однако учинены там наиважнейшия изобретения. В Филадельфии, в Северной Америке, господин Вениамин Франклин столь далеко отважился, что хочет вытягивать из атмосферы тот страшный огонь, который часто целыя земли погубляет. А именно делал он опыты для изведания, не одинакова ли материя молнии и электрической силы, и действие догадку его так подтвердило, что от громовых ударов следующим образом охранять себя можно: на вершинах строений или кораблей надлежит утвердить железные востроконечныя прутья, перпендикулярно поставленный, вышиною от 10 до 12 футов и для охранения от ржи (то есть ржавчины.-Л. Т.) позолоченныя; а от нижняго конца прутьев спустить проволоку к подошве строения наземь или от мачтового каната на кораблях.
Как чинили сей опыт в марлийском саду железным прутом, вышиною в 40 футов поставленным, и на электризованном теле утвержденным, во время грому, который шел через то место, где был прут, то бывшия при том персоны вытянули такие искры и движения, которыя подобны тем, кои производятся обыкновенною электрической силою. В Париже 18 мая из утвержденного на 99 футов вышиною и в виноградном саду поставленного прута вытягивали многие искры через полчаса и более в то самое время, как густая туча стояла над тем местом. Сии искры совершенно походили на исходящий из фузеи огонь и причиняли такой же стук и такую же опасность. Другими опытами тоже подтверждено, и явилось, что помощью востроконечных прутов у громовых туч огонь отнять можно».
Спустя некоторое время в той же столичной газете была напечатана еще одна статья. В ней говорилось:
«Понеже в разных ведомостях объявлено важнейшее изобретение, а именно: что электрическая материя одинакова с материей грома, то здешний профессор физики экспериментальной г. Рихман удостоверил себя о том и некоторых смотрителей следующим образом. Из середины дна бутылочного выбил он черепок-иверень, и сквозь бутылку продел железный прут длиной от 5 до 6 футов, толщиною в один палец, тупым концом, и заткнул горло ее коркой. После велел он из верхушки кровли вынуть черепиц и пропустил туда прут, так что он от 4 до 5 футов высунулся, а дно бутылки лежало на кирпичах. К концу прута, который под кровлею из-под дна бутылочного высунулся, укрепил он железную проволоку и вел ее до среднего апартамента все с такою осторожностью, чтобы проволока не коснулась никакого тела, производящего электрическую силу. Наконец, к крайнему концу проволоки приложил он железную линейку, так что она перпендикулярно вниз висела, а к верхнему концу линейки привязал шелковую нить, которая с линейкой параллельна, а с широчайшею стороною линейки в одной плоскости висела.
Описание сих приготовлений к опыту читал он при исследовании объявленного отдаления грома от строения в начале сего июля месяца в академическом собрании членам, и начал уже с начала оного месяца по вся дни следовать, отскочит ли нить от линейки и произведет ли потому какую электрическую силу, токмо не приметил ни малейшей перемены в нити. Чего ради с великою нетерпеливостию ожидал грому, который 18 июля в полдень и случился.
Гром, по-видимому, был не близко от строения, однако ж он после первого удара тотчас приметил, что шелковая нить от линейки отскочила, и материя с шумом из конца линейки в светлыя искры рассыпалась и при каждом осязании причиняла ту же чувствительность, какую обыкновенно производят электрическия искры. У некоторых, державших линейку, шло потрясение по всей руке. Шум исходящей материи был сначала столь велик, что некто, бывший при том на несколько шагов от линейки, шум мог слышать. Во время дождя примечены на линейке электрическия искры, также и после грома.