Владимир Карцев - Приключение великих уравнений

С восемнадцати лет Генрих Герц учится в технических школах. Все шло хорошо до тех пор, пока Генриху приходилось изучать разнообразные дисциплины общего характера, например, физику и математику. Но когда дело дошло до специализации, то есть до избрания конкретных технических курсов, которые на всю жизнь должны были определить направление деятельности Герца, он внезапно меняет свое решение: "Раньше я часто говорил себе, что быть посредственным инженером для меня предпочтительней, чем посредственным ученым. Но теперь я думаю, что прав Шиллер, сказавший: "Боишься жизнью рисковать - тебе успеха в ней не знать", и что излишняя осторожность была бы с моей стороны безумием". Какой прекрасный пример для сегодняшних десятиклассников!

Герц бросает Мюнхенскую высшую техническую школу и поступает в Берлинский университет, где попадает в очень хорошие руки - его руководителем становится Герман Гельмгольц, едва ли не самый видный немецкий физик того времени. В числе его преподавателей были и другие виднейшие физики, например Кирхгоф.

Но прежде стоит поговорить о Гельмгольце, поскольку вся короткая научная жизнь Герца прошла под его покровительством, а научные взгляды Герца сформировались в громадной степени под влиянием взглядов самого Гельмгольца.

Герц проявлял в детстве очень большие способности. За что бы он ни брался, все у него получалось хорошо. Говорят, что когда Герц стал знаменитостью, его наставник по токарному делу с сожалением заметил: "Жаль. Из него мог бы получиться отличный токарь".

С портрета глядит на нас волевое, властное лицо, кончики густых седых усов опущены книзу. Безукоризненный костюм. Пронзительный, несколько тяжеловатый взгляд. Герц обращался к нему не иначе, как "Ваше превосходительство".

К моменту первого знакомства с Герцем ему было пятьдесят шесть лет. Он был признанным главой немецкой физики. Еще за тридцать лет до этой встречи молодой врач Гельмгольц, ничего не зная о забытых работах Ломоносова, о работах его современников Майера и Джоуля, обосновал закон сохранения и превращения энергии. Он занимался в свое время и физиологией чувств - зрения и слуха.

Но последнее время Гельмгольца занимает электричество, особенно теория англичанина Максвелла. Он первым среди европейских ("континентальных") ученых обратил на нее внимание и сразу оценил ее сильные стороны, ее многогранность и универсальность.

И тут проявилось во всей полноте трагическое противоречие научного мировоззрения Гельмгольца: с одной стороны, роль промежуточной среды, подчеркивавшаяся Максвеллом, была ему очевидна, с другой - признать саму промежуточную среду, "ничто", в качестве физической реальности Гельмгольц не мог. Не мог прежде всего потому, что он был последователем знаменитого немецкого философа-идеалиста, агностика И. Канта, отрицавшего возможность познания мира. Отсюда приверженность Гельмгольца к идеям дальнодействия, где в основу без объяснения берутся таинственные непознаваемые свойства материи. Его не смущал, например, факт, что в соответствии с теорией одного из столпов дальнодействия - Вебера, электричеством нельзя зарядить тело, имеющее конечный объем. Это противоречит и здравому смыслу и опыту. Примеров таких неувязок в теориях дальнодействия можно было найти десяток.

Опирающиеся только на факты глубоко реалистические в своей основе взгляды Фарадея, обработанные математически Максвеллом, были ему чужды. И в то же время научная добросовестность Гельмгольца не позволяла ему идти против истины: "В настоящее время Фарадеево воззрение является единственным, согласным со всеми экспериментальными данными и не противоречащими ни в каком из своих выводов основным законам динамики".

Для того чтобы примирить свои философские взгляды с бесспорными научными фактами, Гельмгольц должен был пойти на компромисс: он разработал свою собственную электродинамическую теорию, в которой пытался сочетать несочетаемое - взгляды Максвелла на роль промежуточной среды и теории немецких приверженцев дальнодействия - В. Вебера и Ф. Неймана. За эту двойственность взглядов Гельмгольца неоднократно критиковали, в то же время признавая его большие научные достижения, Ф. Энгельс и В. И. Ленин.

Двадцатилетний Герц, с несформировавшимися еще взглядами, естественно, попал под влияние великого Гельмгольца и в течение всей свой жизни тщетно пытался разделять научные взгляды последнего.

"Тщетно" - потому что чем больше экспериментов ставил Герц для проверки теории Гельмгольца, тем радикальней он опровергал ее. Теория Гельмгольца подтверждалась лишь в тех своих частностях, где были использованы идеи Максвелла.

Один раз Герцу "повезло": результат одного из экспериментов можно было истолковать скорее в пользу Гельмгольца, чем в пользу Максвелла (скорость электромагнитной волны в проводе оказалась не 300 тысяч километров в секунду, а 220), но не тут-то было. На заседании Французской академии знаменитый математик Анри Пуанкаре (брат печально известного премьер-министра Франции Раймона Пуанкаре, "Пуанкаре-война", так много сил потратившего на разжигание первой мировой войны и организацию интервенции против Советской России) резко опроверг выводы Герца, язвительно указав на то, что Герц при расчете скорости волны в проводе неверно рассчитал его емкость. Кроме того, как выяснилось впоследствии, правильные результаты были искажены в опыте Герца стоявшей в комнате железной печкой. Таким образом, в единственном заставляющем усомниться в правильности теории эксперименте Герц допустил ошибки и впоследствии сам признал это.

Гельмгольц - автор используемой до сих пор магнитной системы с однородным полем - "колец Гельмгольца". Он изобрел также глазное зеркало, до сих пор применяемое в медицине. Он разделил звук на основной тон и обертон.

Советские историки А. Т. Григорьян и А. Н. Вяльцев указывают, что при изучении деятельности Герца "невольно рождается представление о каком-то особом, фатальном отношении Герца к теории Максвелла. "Герцу как бы было предопределено способствовать торжеству этой теории, а он упорно избегал, настойчиво сторонился этой миссии, не желая принимать теорию".

Попав в Берлинский университет, Герц решил сразу же начать заниматься научной работой в физической лаборатории. Однако попасть в лабораторию было не так-то просто. Туда допускались лишь те студенты, которые участвовали в работах "на премию" - руководство факультета назначало студентам премии за скорейшее выполнение предложенных профессорами научных работ. В качестве такой работы Герц выбрал решение следующей сложной проблемы: обладает ли электрический ток кинетической энергией?