Игорь Гарин - Непризнанные гении

— за 65 лет до Фарадея открыл влияние среды на течение электрических процессов и экспериментально определил численную величину, характеризующую это влияние: диэлектрическую постоянную. Так, задолго до Фарадея, он пришел к отрицанию actio in distans — «действия на расстоянии» — действия через пустоту.

— исследовал зависимость проводимости водных растворов соли от ее концентрации и температуры, впервые четко определил понятие электрической емкости, обнаружил влияние среды на емкость конденсаторов (1771);

— существенно усовершенствовал крутильные весы Джона Митчелла и с их помощью измерил силу притяжения двух сфер, тем самым подтвердив закон всемирного тяготения [66] Первоначально эксперимент был предложен Джоном Митчеллом. Именно он сконструировал главную деталь в экспериментальной установке - крутильные весы, однако умер в 1793, так и не поставив опыта. После его смерти экспериментальная установка перешла к Генри Кавендишу. Кавендиш модифицировал установку, провел опыты и описал их в Philosophical Transactions в 1798 г. ; кроме того, получил данные, позволившие позже определить гравитационную постоянную (6.673. 10–11) [67] Термин «гравитационная постоянная» тогда еще не использовался, закон притяжения записывался просто как пропорция между величинами, поэтому эта работа была озаглавлена «Опыты по определению плотности Земли». Гравитационная постоянная была впервые введена, по-видимому, только С. Д. Пуассоном в «Трактате по механике» (1811). Значение G было вычислено позже другими учеными из данных опыта Г. Кавендиша. Кто впервые рассчитал численное значение G, историкам неизвестно) , вычислил массу и среднюю плотность Земли (5,48 г/см3) (1798) [68] Этот результат оставался неизвестным почти 100 лет. В наши дни среднее значение плотности Земли принимается равным 5,517 г/см3. Отметим, что модернизированные крутильные весы Кавендиша используются для физических измерений и в наши дни). . Вывод Кавендиша о том, что средняя плотность планеты больше поверхностной (около 2 г/см3), подтвердил, что в ее глубинах сосредоточены тяжелые вещества. Значения всех полученных Кавендишем величин мало отличаются от результатов современных экспериментов);

— провел измерения характеристик магнитного поля Земли, изучил магнитные свойства тел и другие проблемы в области магнетизма, разработал обширную программу исследований в области магнетизма (1782–1809);

— измеряя температуру замерзания ртути, впервые сформулировал понятие теплоемкости, а также определил удельные теплоемкости различных веществ и теплоты фазовых переходов;

— при пропускании искрового разряда через смесь увлажненного кислорода и азота Кавендиш получил оксиды азота, которые при поглощении водой дают азотную кислоту, а при взаимодействии с раствором щелочи — соли азотной кислоты; таким образом, впервые был осуществлен синтез азотной кислоты из воздуха.

— изобрел эвдиометр [69] В буквальном переводе с греческого языка эвдиометр» означает «измеритель добротности» от греческого - «добротный», «ясный», «благорастворенный». — прибор для анализа газовых смесей, содержащих горючие вещества; с его помощью измерял, в частности, количество кислорода по реакции соединения его с другими веществами — оксидом азота или водорода;

— при изучении продуктов ферментации (химической реакции, при которой сложные органические соединения раскалываются в простые вещества) выяснил, что полученный при ферментации сахара газ является диоксидом углерода;

— создал и практически использовал осушители газов;

— первая работа Кавендиша была посвящена свойствам металлического мышьяка и его оксидов, но не была опубликована и стала известна лишь после его смерти; последняя работа Кавендиша была посвящена исследованию астрономических инструментов;

— Кавендиш сыграл значительную роль в развитии методов количественного химического анализа, в частности, описал метод определения крепости серной кислоты, развитый позже Рихтером в учении об эквивалентности кислот и приведший к закону кратных отношений Дальтона;

— Кавендиш много путешествовал по Англии с целью изучения геологических и минеральных особенностей различных районов;

— предвосхитил многие изобретения XIX века в области электричества, в частности, ввел в науку понятие электрического потенциала и предсказал до Г. Ома основной закон электрической цепи (1827). Эти результаты Кавендиша опубликованы также лишь спустя столетие после их получения.

В 1775 году Кавендиш пригласил к себе в лабораторию нескольких известных ученых для демонстрации сконструированного им искусственного электрического ската, состоящего из 49 лейденских банок. С его помощью ученый получал электрический разряд в воде. Каждый из присутствующих имел возможность ощутить электрический разряд, идентичный тому, каким настоящий скат парализует свои жертвы. Кавендиш исследовал зависимость силы разряда от солености воды и провел ряд опытов с живым скатом, изучив его разряды в морской, пресной воде и на воздухе. Все эти эксперименты позволили Генри Кавендишу впервые нарисовать силовые линии электрического поля и сконструировать первую батарею (до создания батареи Вольты).

По завершении указанных демонстраций Кавендиш, опередивший своих современников Гальвани и Вольту, торжественно объявил приглашенным, что эта, продемонстрированная им, новая сила когда-нибудь революционизирует весь мир. Я утверждаю, что именно начиная с безвестных опытов Кавендиша с электрическим током, физика впервые заявила о себе как реально ощутимая сила человеческой цивилизации.

Всё это было сделано ученым, несмотря на весьма скромные, с точки зрения современной науки, приборные возможности его лаборатории и без какой-либо теории: единственными его опорами в этом отношении были неправильные представления о существовании флогистона и средневековая алхимия, языком и символами которой Кавендиш хорошо владел. Мы видим, что уникальная сосредоточенность на объектах исследования в сочетании с жаждой познания и глубиной ума позволяют получить парадигмальные результаты даже в отсутствии теории или правильной теоретической интерпретации фактов.

Только крупные ученые способны в полной мере определить значимость и важность для науки перечисленных работ Генри Кавендиша, повторение которых потребовало бы огромных совокупных усилий многих ученых, работавших в разных странах. Это лишь подтверждает известную истину, что в науке результаты одного человека зачастую превышают достижения больших исследовательских коллективов.

Возможно, именно понимание значимости его исследований позволило коллегам принять в Королевскую академию наук (Лондонское королевское общество) 29-летнего молодого человека, почти не имевшего публикаций и без ученой степени. В 1802 году он был избран также и в Парижскую академию наук.