Анатолий Томилин - Рассказы об электричестве

А директор Политехнического института в Вене Иоганн Иозеф Прехтль, желая изучить магнитные свойства вольтова столба, подвешивал его на шелковых нитях. Он писал: «…в природе все явления имеют значение или притягательных, или химических действий электричества… так что в сущности магнетизм и химизм суть главные ветви общей науки, электрицизма».

Сегодня даже удивительно читать столь проницательные суждения, во многом соответствующие нашим воззрениям. Но в 1810 году это было лишь мнением, лишенным экспериментального подтверждения. Подобные догадки продолжались до 15 февраля 1820 года.

В тот день в Копенгагенском университете должен был читать лекцию о связи электричества с теплотой профессор Ханс Кристиан Эрстед. Сорокатрехлетний ученый был довольно известной фигурой в Дании. Родившись в семье аптекаря, он получил диплом фармацевта, а потом доктора философии. Его научные интересы были широкими и разносторонними. За интересные работы по получению хлористого и металлического алюминия Эрстед был принят в члены Датского королевского научного общества и стал его непременным секретарем. Он много ездил, совершая научные путешествия по европейским государствам и знакомясь с учеными разных стран.

Эрстед был хорошим лектором и умелым популяризатором науки. Немудрено, что на его лекции собиралось достаточно много студентов. В те годы свободного посещения лекций студенты попросту игнорировали тех профессоров, которые читали плохо или худо знали предмет.

Рассказывая о нагревании проволоки под действием протекающей в ней электрической жидкости, профессор Эрстед подошел к столу, чтобы показать опыт: подключить к полюсам вольтова столба платиновую проволочку и дать желающим потрогать, чтобы убедиться в том, что она стала горячей. Такой опыт в те времена вызывал настоящий восторг очевидцев.

Как случилось, что на столе рядом с нагреваемой проволокой оказался компас, сказать сегодня невозможно. Прибор не имел никакого отношения к теме лекции. И его присутствие здесь было чистой случайностью. Но это была «Великолепная Случайность».

Столь же прекрасным было и то, что один из студентов, которого, по-видимому, не слишком интересовали электрические чудеса с нагреванием, заметил, что при включении гальванической цепи магнитная стрелка почему-то дергается. И надо же было этому студенту задать вопрос о причине обнаруженного явления… Он был, по-видимому, все-таки любознательным молодым человеком. Как жаль, что мы никогда так и не узнаем его имени…

Эрстед даже растерялся от неожиданности вопроса.

— Я не понимаю, господин студент, о чем вы говорите.

— Но я говорю о том, что видел собственными глазами. В момент включения вами, господин профессор, цепи стрелка компаса отклонилась.

— Вы уверены, что это было так? — медленно переспросил Эрстед, оглядывая демонстрационный стол. Он сразу заметил, что один из проводов, идущий от батареи, образовал петлю и лежал на компасе почти параллельно стрелке.

— Но я могу поклясться, что все было именно так! — воскликнул возмущенный недоверием студент и стал продвигаться к столу сквозь группу товарищей.

— Не двигайтесь! — закричал Эрстед. — Я сейчас повторю опыт, ничего не изменяя. Господа, я прошу всех следить за стрелкой и сказать мне, что вы увидите.

Он снова замкнул цепь и едва не оглох от дружного вопля студентов: «Отклонилась!»

Сколько времени Эрстед ждал этого момента! На какие только ухищрения не шел, чтобы обнаружить связь электричества с магнетизмом. А все оказалось так просто…

— Отклонение магнитной стрелки, господа, может быть вызвано единственной причиной… — голос его дрожал от волнения и прерывался, — …электрическим конфликтом, то есть воздействием на магнитную стрелку перемещающейся в проводнике электрической жидкостью.

Пять месяцев спустя из печати вышел небольшой мемуар Эрстеда, озаглавленный «Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку». В нем было изложено правило, уже очень похожее на формулировку закона: «Гальваническое электричество, идущее с севера на юг над свободно подвешенной магнитной стрелкой, отклоняет ее северный конец к востоку, а проходя в том же направлении под стрелкой, отклоняет ее на запад».

Но почему все происходило именно так, а не иначе, Эрстед объяснить не мог.

Свой труд, изложенный в небольшом мемуаре, напечатанном на латинском языке, Эрстед разослал во все известные научные общества, в редакции физических журналов и физикам, занимающимся вопросами электричества.

Интересно отметить, что, по мнению Эрстеда, магнитные свойства проводник с током проявлял лишь в том случае, когда находился в нагретом состоянии. Что это — ошибка или ограниченность мышления, привычка просто следовать букве эксперимента и ни шагу в сторону?..

Следом за сообщением Эрстеда появился целый поток сообщений об исследовании нового явления. Опыт Эрстеда видоизменяли, исследовали со всех сторон. Нашли, что холодный проводник, по которому течет электрическая жидкость, также хорошо отклоняет стрелку, как и нагретый. В разных странах физики стали вспоминать, что о сродстве вольтова столба и магнита уже давно велись разговоры и открытие Эрстеда вовсе не так уж и ново. Нашлись и такие, что утверждали, будто бы проделывали аналогичный опыт и не раз получали сходный результат, но не обратили, дескать, на него внимания…

В том-то и заключалось и заключается величие таланта. Мало поставить удачный опыт и обнаружить неизвестный до того эффект. Нужно еще осознать важность своей находки!..

Доменик Франсуа Жан Араго был удивительным человеком. На его долю в жизни выпало столько приключений, что их хватило бы на толстый роман. И вместе с тем Араго был серьезным ученым.

Прежде всего он был, пожалуй, астрономом. С 1830 года он — непременный секретарь Парижской академии наук и директор знаменитой Парижской обсерватории. Но еще до того он увлекался оптикой — исследовал законы света вместе с Френелем.

В 1820 году в Женеве Араго увидел на собрании натуралистов повторение опытов Эрстеда. И конечно, тут же решил познакомить с ними своих соотечественников. Вернувшись домой, он собрал нехитрую установку с вольтовым столбом и продумал программу экспериментов.