Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

Итак, что же было несомненно? То, что Бэнкс, понимая, что ему не удастся по каким-то неизвестным нам причинам донести до членов Королевского общества в ближайшее время сообщение Вольты, и оценив его важность, решает сделать это приватным образом и дает прочесть письмо нескольким своим знакомым. Среди них оказываются Никольсон и Карлайл (или Карлайл и Никольсон), и два друга, явно пораженные великим открытием итальянского физика и прельщенные простотой столба, решают немедленно построить его сами. На первый взгляд их жгучий интерес к столбу может показаться несколько странным: один не совсем физик, другой совсем не физик. Но надо учесть, что гальваническое электричество открывало новые горизонты не только в самой физике, но и в медицине, и естественно, что Антони как врач интересуется прибором, позволяющим иметь это самое электричество под рукой в любое время. Потом: в науке конца XVIII-начала XIX века не было такой уж четкой границы между областями естествознания; это не наши дни, где, кроме физики и химии, есть еще и физическая химия, и мало того — химическая физика. И, наконец, согласитесь, какой естествоиспытатель, чем бы он ни занимался, устоит перед искушением построить у себя дома современнейший прибор — величайшее достижение человеческого разума, когда нужна для этого всего лишь горсть серебряных монет, кусочки цинка, картона, проволока и вода. И еще — немного умения.

Поскольку весь этот набор у них был, они и решили попытать счастья. А то, что, судя по всему, последнего слагаемого было не так уж много, они сначала не знали, а когда узнали, то оказалось, что именно в этом-то и заключается их везение, потому что благодаря их неумению и случилось все то, что случилось.

А случилось вот что. Поначалу все шло хорошо. Ученые взяли 17 серебряных монет достоинством в полукрону каждая, 17 цинковых кружков и 17 кружков картона, смоченных соленой водой, и сложили из этого, согласно рисунку Вольты, столб. К нижней, серебряной, монете припаяли одну проволоку, а к верхней, цинковой… а вот к ней не удалось. И поэтому вторую проволоку просто прижимали к цинковой пластинке, когда надо было включить прибор. Первые же опыты с построенным столбом вызвали у Антони и Вильяма неподдельный восторг — все совпадало с описанием Вольты. Теперь и у них есть источник гальванического электричества — у одних из первых в Лондоне. И они представляли, как на одном из ближайших же заседаний Королевского общества после официального зачтения письма Вольты, выступят с подтверждением его результатов. И пока все шло гладко и столб нормально работал, они не подозревали, что их выступление, кроме того, будет содержать еще собственное открытие. И когда прибор стал капризничать, они еще тоже ничего не знали. Они просто решили улучшить контакт между проволокой и цинком и накапали на верхнюю пластинку немного воды.

И тут они заметили странную вещь… Нет, впрочем, будем точны: заметил Карлайл. Никольсон сам признал это, описывая опыт в своем журнале в июньском номере за 1800 год: «В одном из таких опытов Карлайл заметил, что вокруг прикасавшейся к воде проволоки стал выделяться газ, который, как его ни мало было, показался мне имеющим запах, подобный водороду…»

Оставим на совести автора «запах, подобный водороду», — как известно, водород не имеет никакого запаха. Я уж не знаю, что Никольсон мог почувствовать тогда, но, в общем-то, хорошо, что он что-то почувствовал, пусть даже и то, что не существует. Потому что с этого момента стал существовать электролиз воды — ее разложение на водород и кислород под действием электрического тока.

Повторив еще несколько раз свой опыт и убедившись, что здесь нет ошибки — какой-то газ действительно выделялся каждый раз, — ученые уже специально взяли немного речной воды в трубку, трубку заткнули с двух сторон пробками, а в пробки вставили медные стержни от вольтовой батареи, но уже усиленной, состоящей из 36 пар. На этот раз через два с половиной часа в одном из концов трубки собралось заметное количество газа — несколько кубических сантиметров. Когда этот газ смешали с воздухом и подожгли смесь, она взорвалась. Так был обнаружен водород. На другом конце медный стержень почернел — это кислород окислил медь.

Поляризация молекул воды по Гроттгусу. 1806 год.

«Немало удивило нас, — пишет Никольсон, — что водород выделялся на одном конце, тогда как кислород — на другом, отстоявшем от первого почти на два дюйма». Не удивляйтесь этому удивлению — ученые, по существу, первый раз наблюдают разложение воды электрическим током. До этого было известно, что электрические заряды, полученные при трении, способны вызывать химические действия, но сколько длится разряд? Слишком мало, чтобы успеть заметить какую-нибудь реакцию и собрать ее конечный продукт. А вольтов столб был первым электрохимическим генератором, дающим ток длительное время, и вот отличие не замедлило сказаться. Через несколько дней после того, как в Англии стал известен этот замечательный снаряд, он помог сделать новое открытие, которое давно уже созрело и только ждало случая, чтобы заявить о себе.

Сообщение Никольсона и Карлайла произвело огромное впечатление. Тотчас же и другие исследователи начинают повторять этот нехитрый опыт и подмечают всё новые особенности. По-видимому, где-то в августе доходит новая весть и до Бристоля, а оттуда и до его пригорода Клифтона, местечка, которое стало известным в основном благодаря тому, что за десять лет до этого там был основан Пневматический институт, который в свою очередь остался известным только потому, что руководил им Хэмфри Дэви, один из крупнейших химиков XIX века, чье имя, как правило, связывают с открытием электролиза. Но прежде чем рассказать о нем, надо попрощаться с двумя его соотечественниками, впервые обнаружившими электролиз воды, обнаружившими — и прошедшими мимо.

Признаться, это редкий случай в истории науки, когда ученый, первым натолкнувшийся на какое-то новое явление, предоставляет другим возможность исследовать его подробно, а сам удаляется к иным делам. Однако именно таким образом и поступили Никольсон и Карлайл. Проделав для порядка несколько экспериментов, вдоволь наудивлявшись и поудивляв других, они оставили опыты по электролизу и разошлись. Карлайла ждала медицинская практика, Никольсона — его журнал. Я не хочу сказать ничего плохого об этих двух людях, но как не разглядели они, что держали в руках? Может быть, сказалось отсутствие должного образования? Или занятия медициной и издательством давали более высокий и стабильный доход, нежели наука? Быть может. Но, вероятно, правильный ответ заключается в том, что каждый старается в жизни делать то, что он может сделать лучше. Карлайл стал знаменитым врачом, Никольсон издавал журнал, в котором печатались многие ученые того времени. А электролиз — ну что электролиз? — он требовал времени, терпения и специальных знаний. И даже если бы они пожертвовали каким-то временем и даже если бы решили приобрести недостающие знания, а это тоже вопрос времени, то еще неизвестно, рассудили они, вероятно, чем все это кончится, принесет ли эта жертва что-нибудь им и науке. Ведь другие не будут ждать, пока они подучатся немного.