Михаил Пупин - От иммигранта к изобретателю

Когда я оглядываюсь назад, на те дни, и думаю о том, как было мало тогда физиков, которые понимали смысл открытия даже спустя двадцать лет после того как оно было сформулировано Максвеллом в 1865 году, мне хочется знать, возможно ли сегодня передать его людям, не имеющим подготовки в физике. Я думаю, что это возможно и полагаю, что должна быть сделана попытка объяснить его, потому что сегодня электромагнетизм считается главной основой всех наших знаний о физических явлениях. Я также думаю, что одним из лучших методов объяснения электромагнетизма явится описание моих ранних безуспешных попыток понять его.

Электрические открытия Фарадея в первую половину девятнадцатого столетия привлекли всеобщее внимание и вызвали восхищение во всем мире. Об этом я знал еще на острове Арран. Мне также было известно о быстром росте практического применения этих открытий в телеграфе, в генерации электрической энергии для электрического освещения, в электрической тяге, электрохимическом производстве и, наконец, в телефоне. Мир понял, что все эти чудесные вещи, сделавшие так много для улучшения благосостояния человечества, вышли из тех источников абстрактной науки, которые стали известны благодаря открытиям Фарадея. Научные исследования начали принимать другой вид даже в глазах инициаторов индустрии, которые в те дни высказывали прискорбное безразличие к науке, не дававшей немедленных практических результатов. Защитники научного исследования, как Тиндаль и его американские и английские друзья, смело указывали на деятельность Фарадея всякий раз, когда поднимался вопрос о практической ценности исследования в области так называемых абстрактных естественных наук. Благодаря этому в Америке и в Великобритании возник глубокий интерес к тому, что Андрю Байт называл «стремлением к высоким идеалам».

Но работы Тиндаля и Максвелла, посвященные описанию жизни и деятельности Фарадея, убедили меня, что высокое положение Фарадея среди его современников-ученых, как Максвелл, Генри, Тиндаль и Барнард объяснялось не столько практической ценностью, его открытий, хотя они несомненно были велики, сколько той проницательностью, с которой он искал и открывал новые крупицы вечной истины. Мне было ясно уже в те дни, что изобретения являются плодом труда смертного человека. Хотя они и восхищают нас, как замечательные создания человеческого ума, в конечном счете они предаются забвению. Телеграф и телефон, динамо и мотор-двигатель, свет электрической дуги и раскаленной проволочки потеряли новизну, уже в то время, когда я был студентом в Кэмбридже. Изобретения стареют и вытесняются новыми и, будучи созданием находчивого ума смертного человека, сами смертны. Но законы, которым всегда подчинялись и подчиняются звезды и планеты в своем небесном странствовании — неизменны. Они никогда не стареют и поэтому бессмертны. Они являются частью вечной истины. Мы не знаем ни об одном природном процессе, который показывал бы как развиваются вечные законы. Их существование является лучшим философским доказательством того, что позади всего этого изменяемого видимого мира есть неизменяемое вечное божество. Архимед, Галилей и Ньютон трудились над исследованием неизвестных законов и этим открыли смертному человеку частицы вечной истины. Сто лет тому назад Эрстедт открыл магнетическую силу, которая создается движением электричества. Открытия бессмертных вещей и неизменных законов становятся сами бессмертными. Тиндаль и Максвелл были первыми, показавшими мне, что Фарадей занимал выдающееся место среди таких ученых, как Галилей, Ньютон и Эрстедт, чьи имена будут вечно жить в памяти людей.

Заключительная фраза максвелловского биографического наброска о Фарадее в восьмом томе «Nature», относящаяся к тому, о чем я говорил выше, звучит так:

«Мы, пожалуй, не знаем даже и имени науки, которая разовьется из материалов, собираемых нами теперь, когда появится первый за Фарадеем великий философ».

Для меня эти пророческие слова означали, что Максвелл имел в виду что-то такое, что было неясно выражено в открытии Фарадея, но что дало возможность говорить Максвеллу, как пророку. Слова пророка не всегда легко понять. Позже я узнал, что, когда мир, благодаря опытам Герца, понял намек Максвелла, тогда наступила новая и блестящая эпоха в истории естественных наук. Конца ее еще не видно. Начало этой эпохи я наблюдал во время моего пребывания в Берлине. Мне думается, будет весьма интересно упомянуть здесь, как научный мир готовился воспринять великое открытие, о котором ему стало известно в тот знаменательный день 1887 года.

Мое книжное общение с Фарадеем на острове Арран послужило мне подготовкой ко дню наступления новой эпохи. Оно формировало постепенно в моем уме новые физические понятия, позднее оказавшиеся главными научными основами современных взглядов на физику. Еще задолго до того, как я закончил чтение «Экспериментальных исследований в электричестве» Фарадея, я начал понимать почему Тиндаль говорил об этом трактате: «Прочитайте его. Этот трактат так же свеж и увлекателен сегодня, каким он был тогда, когда эта книжка была впервые опубликована. Он поможет вам в понимании Максвелла». Эти слова верны и сегодня, и поэтому я с большим волнением перехожу к краткому рассказу о развитии новой физики, электромагнитной теории не только света, но и материи с тем, чтобы показать, хотя бы лишь в основных чертах, связь ее с Фарадеем.

Постепенное развитие новой физики было обязано постепенному развитию новых физических понятий, рожденных в уме Фарадея и живших в нем как поэтические видения. Но в уме Фарадея они явились как физические величины, имеющие определенные количественные отношения к другим хорошо известным физическим величинам, которые физик может измерить в своей лаборатории. В каждом физике-творце скрыт метафизик и поэт. Но физик меньше подвержен случайным ошибкам, чем метафизик и поэт, потому что творения его пытливого ума и его поэтического представления могут быть подвергнуты критической экспериментальной проверке.

«Экспериментальные исследования в электричестве», напечатанные в трех объемистых томах, испугали меня своими размерами. Но мои занятия в Арране скоро убедили меня, что если книга интересна, она никогда не покажется слишком длинной. Фарадей был пионером в науке и описания его исследований читаются как занимательные рассказы о новом мире физических явлений, полные поэтических видений, навеянных его воображению собственными открытиями. Нужно сказать, однако, что, несмотря на смелое воображение и свободу, с которою он пользовался им, ему как ни одному исследователю еще не удалось лучше провести черту между новыми фактами и принципами, открытыми им опытным путем, и теми, еще неисследованными представлениями, которые стояли за его открытиями. Так, например, его открытие, говорящее о том, что совершенно определенное и неизменяемое количество электричества (как мы выражаемся сегодня), присуще каждой валентности атома и молекулы, является физическим законом, обнаруженным опытным путем и освещенным светом его блестящего ума. Но открыв своими опытами эту новую драгоценную частицу вечной истины, Фарадей-ученый отступил в сторону, и Фарадей-поэт изложил свои представления о строении материи, подсказанные, как я называл в Арране, атомным распределением электричества в материальных предметах.