Удивительные открытия
Шрифт:
Когда политические и военные страсти улеглись, Араго спокойно продолжил свои научные изыскания. В 1820 году он обнаружил эффект намагничивания железных опилок вблизи проводника с током (магнитная индукция), а в 1825 году, наблюдая вместе с Александром фон Гумбольдтом силу магнетизма, продемонстрировал действие вращающихся металлических пластинок на магнитную стрелку (магнетизм вращения).
А еще он впервые получил искусственные магниты из стали, открыл так называемую «среднюю точку поляризации» (точку, в которой поляризация незаметна), установил связь между полярными сияниями и магнитными бурями (изменениями напряженности магнитного поля Земли), применил интерференцию света к правильному объяснению мерцания звезд и т. д.
Вообще о научных открытиях Араго говорил примерно следующее: всякая новая научная истина проходит через три фазы – в первой отрицается ее истинность, во второй доказывают ее невозможность, в третьей полагают, что всем всегда это было известно.
Многочисленные открытия Араго были изложены в его сочинениях, из которых наиболее известна «Общедоступная астрономия», переведенная на русский и многие другие языки. Популярным стало и трехтомное сочинение Араго «Биографии знаменитых астрономов, физиков и геометров».
Одновременно с этим, будучи блестящим экспериментатором, Араго сконструировал целый ряд оптических приборов, получивших широкое использование в астрономии, физике и метеорологии: помимо полярископа (индикатора поляризованности принимаемого излучения), он создал уланометр (прибор для измерения голубизны неба) и фотометр (прибор для определения блеска звезд).
Когда английский физик сэр Чарльз Уитстон (1802–1875), исследуя скорость электричества и света, построил остроумный прибор из вращающихся зеркал, Араго быстро сообразил, что подобным устройством можно определить скорость света. Он долго вел исследования и примерно к 1850 году сумел добиться удовлетворительных результатов. К сожалению, к этому времени у Араго сильно ослабло зрение, и он откровенно заявил: «Я принужден ограничиться только изложением задачи и указанием на верные способы ее решения». После этого два талантливых французских физика – Арман-Ипполит Физо (1819–1896) и Жан-Бернар Фуко (1819–1868) – не замедлили воспользоваться его ценными указаниями и определили скорость света в атмосфере.
А еще по указаниям Араго работавший в Парижской обсерватории математик Урбен-Жан-Жозеф Леверье (1811–1877) провел математический анализ отклонений в движении планеты Уран, в результате чего была открыта планета Нептун.
В 1830 году Араго стал директором Парижской обсерватории и секретарем Парижской академии наук.
Но большая политика все же затронула его и очень отвлекла в последние двадцать лет его жизни от любимой науки. В 1830–1848 годах он был членом Палаты депутатов от округа Нижняя Сена, и там он примыкал к буржуазной республиканской оппозиции. После Февральской революции 1848 года его избрали в состав Временного правительства, где он занимал пост морского министра. После государственного переворота 1852 года, приведшего к восстановлению империи, республиканец Араго отказался от присяги Наполеону III. Ему было уже 67 лет, здоровье его было подорвано, а жизненные силы, не оставлявшие его даже в самых драматических обстоятельствах, иссякли.
Доминик-Франсуа Араго умер в Париже 2 октября 1853 года. В родном Перпиньяне ему был поставлен памятник. Сегодня имя ученого носят бульвар и лицей в Париже, а также кратеры на Луне и на Марсе.
Могила Араго на парижском кладбище Пер-Лашез
Таблица Менделеева
История науки знает множество крупных открытий, однако немногие из них можно сопоставить с тем, что было сделано Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834–1907), разносторонним ученым, которого иногда называют «русским Лавуазье». В самом деле, хотя со времени открытия периодического закона химических элементов прошло немало лет, никто не может сказать, когда будет до конца понято все глубочайшее содержание знаменитой «таблицы Менделеева».
Этому открытию способствовало накопление к концу 60-х годов XIX века новых сведений о редких элементах, которые сделали очевидными, как говорил Менделеев, «их разносторонние связи между собой и другими элементами». Способствовало этому и многое другое, в частности, введение понятия о валентности (то есть о способности атомов химических элементов образовывать определенное число химических связей с атомами других элементов) [12] , разработка новых способов определения атомных масс, обсуждение гипотезы о сложном строении атомов химических элементов английского химика Уильяма Праута (1785–1850) и т. д.
Уильям Праут в 1815 году предположил, что из самого легкого элемента (водорода) путем конденсации могут образовываться все остальные, а атомные массы всех элементов кратны массе атома водорода.
Эта гипотеза вызвала широкий отклик в научном сообществе. Однако после того как были проведены более точные определения атомных масс, выяснилось, что целые числа в значениях атомной массы встречаются крайне редко. Затем англичанин Уильям Крукс (1832–1919) предположил, что все элементы, в том числе и водород, образованы путем уплотнения некоей гипотетической первичной материи – протила. Якобы из протила некогда состояла масса мира. Сначала он был однородный, а потом, с понижением температуры, дифференцировался, превращаясь в наши обычные элементы (по Круксу, процесс этой эволюции был аналогичен тому, как происходила эволюция растений и животных). А очень малый атомный вес протила, по мнению Крукса, делал возможным возникновение дробных атомных весов.
Все это говорит о том, что в начале и в середине XIX века появилось немало попыток найти основу для систематизации элементов. В частности, было сделано предположение, что редкие элементы «все более и более пополняют пробелы» между известными телами природы и это позволяет составить из этих тел «непрерывный ряд, в котором всякий элемент имел бы свое определенное место».
Правильно решить эту проблему удалось Менделееву.
Дмитрий Иванович Менделеев родился в Тобольске в семье директора гимназии и попечителя народных училищ И. П. Менделеева.
Осенью 1841 года, то есть в шесть лет, Дмитрий поступил в Тобольскую гимназию с условием, что останется в первом классе на два года, пока ему не исполнится восемь.
Через шесть лет умер отец Дмитрия, а еще через два года он окончил гимназию, и его мать, распродав имущество, вместе с детьми отправилась в Петербург. Ей очень хотелось, чтобы ее талантливый сын поступил в университет.
В 1850 году Менделеев-младший был зачислен студентом Главного педагогического института по физико-математическому факультету После получения высшего образования он с целью поправления здоровья уехал на юг, в Одессу Там он работал преподавателем математики, физики и естественных наук, а потом, в начале 1857 года, стал приват-доцентом Петербургского университета.
Защита докторской диссертации у Менделеева состоялась 31 января 1865 года. После защиты Менделеев был утвержден профессором кафедры технической химии Петербургского университета.Фигура Менделеева всегда была окружена всевозможными мифами.
Один из самых распространенных – якобы Менделеев сделал научное обоснование стандарта русской водки в 40 градусов. Связано это с тем, что тема его докторской диссертации звучала так: «Рассуждение о соединении спирта с водою».
Но к водке это не имело никакого отношения (работа была посвящена очень узкой научной проблематике, связанной с теорией растворов).