Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

Несмотря на явные способности, Генрих был чрезмерно скромен в их оценке, считал себя ни на что путное в науке не годным и решил поэтому после окончания средней школы идти учиться на инженера-строителя; почему-то ему казалось, что для этой профессии его таланта хватит. Но вскоре, к счастью, поняв, что заблуждается в своем призвании, решил заняться математикой и естественными науками.

В 1880 году Герц окончил университет с отличием и три года проработал в Физическом институте при университете под руководством такого выдающегося учителя, как Герман Гельмгольц.

В 1883 году Герца пригласили доцентом в университет города Киля. И вот здесь и начались его нравственные мучения. По долгу службы он должен был читать курс теоретической физики, но не чувствовал в себе склонности к теории. Его влекла экспериментаторская деятельность, но ею по долгу службы он заниматься не мог.

Внутренняя неуверенность сказалась на научной работе: за два года он выполнил и опубликовал всего несколько случайных теоретических работ.

Но, к счастью для него и для физики, случилось так, что освободилась вакансия ординарного профессора в Высшей технической школе в Карлсруэ, и Герц получил приглашение занять эту должность. И вот там наконец он почувствовал себя в своей тарелке — у него была собственная экспериментальная лаборатория. Правда, ему все же приходилось читать лекции и демонстрировать опыты, и он даже по старой боязни назвал их как-то «страхо-лекциями», и всегда боялся, что демонстрация какого-нибудь явления непременно сорвется и опозорит профессора.

Но когда он приходил в лабораторию, он был счастлив; здесь он мог позволить себе свободу творчества, здесь он занимался тем, что его в данный момент интересовало более всего.

А интересовали его более всего быстрые электрические колебания. То, что удавалось тогда получить даже при самых невероятных ухищрениях, не было достаточно быстрым, и никто даже не знал, можно ли вообще достичь, скажем, ста миллионов колебаний в секунду — той частоты, что сегодня используется в каждом радиопередатчике. И вот здесь Герцу пришел на помощь случай.

У него на столе стоял виток проволоки, имевший маленький искровой промежуток. Разряжая лейденскую банку, Герц вызывал в нем проскок искры и тем самым получал желанные электрические колебания. Как-то раз рядом с этим контуром случайно был оставлен второй виток, никак с ним не связанный. И вот, разряжая лейденскую банку через один виток, Герц вдруг с изумлением увидел, что искры проскакивают и на втором контуре. Вначале Герц посчитал это каким-то случайным явлением, но вскоре, повторив его не один раз и на разных проводниках, он понял, что открыл электрические волны. Тогда он еще не понял, правда, что только что держал в руках первый передатчик электрических колебаний и первый их приемник и что через некоторое время из его открытия вырастет целая огромная область техники — радиотехника, а потом и телевидение.

Но Герц оказался внимательным, настойчивым и проницательным исследователем и вскоре смог понять, что к чему. Он сумел определить длину образующейся волны и ее скорость в воздухе; он обнаружил, что настройка передатчика и приемника улучшает прием; он открыл факт затухания колебаний — то есть он заложил фундамент современной радиотехники.

После этого, всего за год с небольшим, он опубликовал еще две работы, относящиеся к этой же области, а вслед за ними и четвертую статью, которая произвела большое впечатление на многих, и в том числе на Резерфорда. В ней Герц существенно видоизменил опыт, приблизив условия приема электромагнитных волн к практическим требованиям еще не родившейся области техники: ученый поставил приемник и передатчик в разных концах конференц-зала института на расстоянии 15 метров один от другого, и передатчик, стоящий у одной стены, посылал волны в зал, а приемник, стоящий у другой стены, обитой предварительно листами цинка, которому отводилась роль зеркала, принимал эти волны. И по усилению и ослаблению приема в разных местах зала Герц ясно доказал, что электромагнитные колебания имеют волновую природу.

Словом, из случайного наблюдения Генрих Герц вывел целую новую главу физики, которая послужила отправной точкой многих других великих открытий.

Эрнест Резерфорд 1871–1937

Действие в этой главе будет происходить в основном в Англии и Канаде, однако начать ее нам придется все же во Франции, для чего нам следует вернуться на обед, данный вечером 25 июня 1903 года Полем Ланжевеном в честь Мари Кюри, защитившей днем докторскую диссертацию. Там мы сможем познакомиться с одним из гостей, попавшим на этот вечер, что называется, прямо с корабля на бал. Он, действительно, только что приплыл из Канады во Францию. Хотя его присутствие здесь не только не случайно, но и глубоко символично, поскольку он один из тех ученых, которые после выдающихся открытий французских физиков сами встали под знамена радиоактивности и призвали под них новых сподвижников.

Гость Ланжевена и вместе с тем гость супругов Кюри — ибо для знакомства с ними он прибыл во Францию — Эрнест Резерфорд, глава физиков, работавших тогда в университете Мак-Гилла в Монреале, потом глава физиков, работавших в Манчестерском университете, а потом глава физиков, работавших в Кавендишской лаборатории в Кембридже, а потом глава физиков всего мира, работающих над проблемами атомного ядра.

Но в тот вечер 1903 года он еще не был столь знаменит, хотя его работы в области радиоактивности, проводившиеся параллельно с супругами Кюри, вызвали большой интерес у ученых и журналистов, и последние даже осаждали его лабораторию, «помещая в прессе фантастические отчеты и сочиняя басни, пока им не запретили доступ в священную обитель», — это слова одного из близких друзей Резерфорда.

Но прежде чем рассказать, чем же вызвал молодой физик такой интерес журналистов, падких в основном на сенсации, и глубокое уважение ученых, ненавидящих сенсации, стоит выяснить сначала, как шотландец, родившийся в Новой Зеландии и начавший работать в Англии, оказался в Канаде.

Произошло это следующим образом.

В 1842 году колесных дел мастер Джордж Резерфорд, дед Эрнеста, решил покинуть Шотландию. Несмотря на то что его профессия в то время весьма ценилась, колесных мастеров было, вероятно, больше, чем кэбов и телег, во всяком случае больше, чем работы, и поэтому семью Резерфордов нередко посещала нужда. И вот в один прекрасный день, прочтя рекламу новозеландской компании, сулившей чуть ли не золотые горы тому, кто решится поехать обживать английскую колонию, затерявшуюся в Тихом океане, Джордж собрал свои пожитки, погрузил их на одну из телег, для которых изготовил в своей жизни столько колес, посадил туда жену и сына и отправился в гавань, чтобы погрузить все вышеперечисленное на борт маленького парусника «Фиби Данбар».