Владимир Карцев - Приключение великих уравнений

Оливер Хевисайд.

Хевисайд разработал без строгого математического доказательства общеупотребительные теперь операторный и символический методы. После открытий Герца он заинтересовался проблемой распространения электромагнитных волн и установил, что в верхних слоях атмосферы должен быть ионизированный слой, отражающий радиоволны (сейчас назван "слоем Хевисайда"). Именно этот слой позволяет нам слышать передачи на коротких волнах за тысячи километров, а не в пределах прямой видимости, как телевизионные передачи.

Восемнадцати лет, в 1868 году, он поехал в Данию работать телеграфистом. Между Англией и Данией был проложен в то время подводный телеграфный кабель. Молодой Хевисайд с удивлением убедился, что из Англии в Данию можно было передавать сигналы со скоростью, в два раза большей, чем в обратном направлении. Это его заинтересовало, и он долго искал разгадку. Лишь через много лет уравнения Максвелла помогли ему сделать это. Оказалось, что в Англии и Дании кабели имели разное сечение. Предложенная на основании решения "линия без искажения" обогатила не одного предпринимателя, а великий Хевисайд продолжал жить в бедности и одиночестве в захолустном английском городке.

Многие сравнивают Хевисайда с Эйнштейном. И действительно, между этими двумя людьми много общего: оба они были учеными-одиночками; оба любили музыку (Хевисайд играл на эоловой арфе), оба не оставили учеников, оба не стремились к особой строгости доказательств, оба открыли великую, оба были исключительно просты и отличались полным отсутствием тщеславия.

Наконец, оба. в конце жизни стремились создать теорию, которая обобщила бы электромагнитные и гравитационные силы.

Мы знаем, что теория Максвелла - теория электромагнитного поля. И Эйнштейн и Хевисайд хотели обобщить уравнения на случай гравитационного поля - поля тяжести.

Как мы знаем, Эйнштейну это не удалось. По отношению к Хевисайду ничего определенного утверждать нельзя - после смерти в 1925 году рукописи Хевисайда были похищены...

Он умер семидесяти пяти лет. Семидесяти пяти лет он заболел, и его отвезли на автомобиле в больницу. Это была его первая встреча с автомобилем и врачом... И последняя.

тетрадь четвертая

Время изобретать

Все в этом мире двигается - вагон ли трамвая, пароходы, паровозы, - все это двигается в конечном счете вовсе не электрической силой, не углем, а нашим разумом. Несомненно, не будь этого, не было бы электричества.

М. Горький

Мысль, сбросившая оковы незнаний, руки, обретшие свободу действий, создают то, что потом будет названо "веком электричества". Все изобретается заново, все заново понимается - даже те уравнения, скрытой силой которых произведены были эти перемены.

Ученый, открытый в библиотеке

Все началось с того, что в конце прошлого века один из профессоров Военно-медицинской академии, а именно приват-доцент Н. Г. Егоров, стал читать лекции по физике также и в Петербургском университете. Среди его студентов был и А. Л. Гершун, впоследствии профессор, очень увлекавшийся лекциями Егорова.

С наступлением летних каникул все разъехались кто куда. А Гершун решил провести лето, работая в публичной библиотеке города Вильно и изучая литературу по физике.

Он просмотрел уже не одну сотню книг, когда наткнулся на небольшой томик под названием "Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров посредством огромной наипаче баттереи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков, находящейся при Санкт-Петербургской медико-хирургической академии", отпечатанный "в Санкт-Петербурге, в типографии Государственной медицинской коллегии 1803 года".

Времени у Гершуна было немного, хотел он было отставить фолиант малый в сторону, да подумал, что автор книги - некий Петров, видимо, предшественник их нынешнего профессора Егорова, поскольку Петров, так же, как и Егоров, работал в Медико-хирургической а ныне Военно-медицинской академии, как видно из названия.

Только это случайное обстоятельство и заставило Гершуна внимательно прочитать книгу. И чем дальше вчитывался студент, тем сильнее увлекался перед ним раскрывался мир ученого, абсолютно неизвестного. И мир этот содержал сенсационность - неведомый Петров открыл электрическую дугу, сделал ряд других крупных открытий в электротехнике и вообще был первым в мире человеком, посмотревшим на электричество с позиций технических - с точки зрения пользы, которую электричество могло бы принести людям. Неизвестный ученый был первым электротехником.

Вызывало восхищение уже название книги. "Известие о гальвани-вольтовских опытах..." в противовес широко распространенному термину "гальванический" ведь не всем, далеко не всем было видно тогда тождество "гальванического" и "вольтаического" электричеств. Нужно было обладать большой научной смелостью, чтобы всего через три года после открытий Вольта уверенно отождествить электричество Вольта и электричество Гальвани и отдать должную честь Вольта.

А дальше шли совсем удивительные вещи. "Если, - писал неизвестный Петров, - на стеклянную плитку или на скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля, способные для произведения светоносных явлений посредством гальвани-вольтовской жидкости, и если потом металлическими изолированными направителями (directors), сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одной до трех линий, то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может".

Гершун внимательно посмотрел на обложку книги. Год издания 1803, опыты проведены в 1802 году. Нет никакого сомнения, что "весьма яркий белого цвета свет", появляющийся между углями, - это электрическая дуга, причем открытая на несколько лет раньше Дэви, которому приписана великая честь открытия. И что очень важно, этот неведомый профессор прямо указывает, что с помощью открытого им света "темный покой довольно ярко освещен быть может" - то есть прямо и впервые выдвигается идея электрического освещения.

По возвращении к занятиям Гершун рассказал о поразившей его находке Н. Г. Егорову и своим товарищам. Немедленно были организованы поиски других трудов загадочного профессора Петрова. Большое число интереснейших работ Петрова обнаружилось в сборнике "Умозрительные исследования Санкт-Петербургской академии наук" и в многочисленных других трудах, в том числе в книге "О фосфорах прозябаемого царства и об истинной причине свечения гнилых дерев", где, в частности, высказываются интересные взгляды на природу люминесценции17.