Ян Шнейберг - История выдающихся открытий и изобретений (электротехника, электроэнергетика, радиоэлектроника)

Рис. 4.2. Схема «Громовой машины»:

1 – электрический указатель; 2 – соединительная проволока; 3 – металлический шест на крыше дома

Важнейшей частью этой машины был электрический указатель Рихмана. На крыше дома устанавливался «молниеприем- ник» 3 – металлический стержень, соединенный проволокой 2 с электроуказателем 1. Нижний конец стрежня был опущен в стеклянный стакан, наполненный медными опилками, что обеспечивало изоляцию установки от земли. «Громовая машина» в принципе отличалась от «электрического змея» Б. Франклина и приборов других исследователей, так как позволяла наблюдать за изменениями количества электричества в атмосфере при любой погоде и при отсутствии грозы.

Летом 1753 г. Ломоносов и Рихман, используя «громовую машину», при огромном стечении народа на валу Петропавловской крепости успешно провели совершенно оригинальный эксперимент, чтобы доказать электрическую природу молнии и опровергнуть существовавшие ошибочные представления об атмосферном электричестве.

Газета «Санкт-Петербургские ведомости» (1753 г., № 45) подробно описала эти события, назвав результаты опытов «чрезвычайными». На валу была установлена «целая батарея пушек», гром выстрелов «сотрясал небо», однако «электрический указатель» ничего не показывал. Кроме того, когда «на горизонте тучи посредственной величины и темности, из которых надолгом примечании не видно было блеску, ниже грому слышно»; но «соединенный с выставленным на воздухе в высоте около шести саженей железным прутом указатель электрической силы показывал, что воздух оную в себе имеет, ибо нитка с висячего с нею железа чувствительно удалялась и за перстом гонялась». Далее газета писала: «Из сего наблюдения явствует, что электрическая сила без действительного грома быть не может. Если второе правда, то не гром и молния электрической силы в воздухе, но сама электрическая сила грому и молнии причина. Сие подтверждается тем, что электрическую силу искусством без грому произвести можно; напротив того, произведенный искусством гром электрической силы не показывает».

Годом ранее та же газета (1752 г., № 50), описывая эксперименты Ломоносова и Рихмана, утверждавших, что молния – это электрические разряды в атмосфере, сообщила: «Итак, совершенно доказано, что электрическая материя одинакова с громовою материею, и те раскаиваться будут, которые… доказывать хотят, что обе материи различны».

Выводы М.В. Ломоносова послужили одной из основ разработанной им теории атмосферного электричества. В сентябре 1753 г. на публичном собрании Академии наук «Рихман, – писал Ломоносов, – будет предлагать опыты… а я – теорию и пользу от оной происходящую».

Но Г. В. Рихману не суждено было дожить до этого события всего двух месяцев. Смерть ученого послужила поводом для нападок со стороны духовенства и реакционных кругов на ученых, стремившихся проникнуть в тайны природы; их опыты они называли «кощунственными» и требовали их прекратить. Они утверждали, что смерть Рихмана – это «наказание Господне за вторжение в область божью».

Первым в защиту Рихмана выступил М.В. Ломоносов. В письме «первому Куратору» Московского университета графу И.И. Шувалову он писал: «Умер господин Рихман прекрасною смертию, исполняя по своей профессии должность. Память о нем никогда не умолкнет… Между тем, чтобы… сей случай не был истолкован противу приращения наук, всепокорнейше прошу миловать науки».

Огромный научный авторитет Ломоносова и поддержка наиболее прогрессивных отечественных ученых позволила ему публично доказать недопустимость нанесения «ущерба престижу и славе» России. И в ноябре 1753 г. он выступил в Академии наук со своим знаменитым докладом «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих». В его докладе, произнесенном на русском языке (в отличие от многих академических докладов, излагавшихся либо на латинском, либо на одном из европейских языков), была изложена разработанная им строго научная теория атмосферного электричества, которая, по утверждению современных специалистов, в своей принципиальной основе соответствует представлению об этих явлениях и в наши дни.

Рис. 4.3. Автоматический прибор Ломоносова:

1 – металлический стержень с трезубцем; 2 – проволочная пружина, припаянная к металлическому кружку

Заметим, кстати, что Ломоносов подчеркивал, что в своей теории он «Франклину ничем не обязан», все у него «собственное и новое». В разработке этой теории Ломоносов ближе, чем кто-либо из его предшественников, подошел к современным теориям грозы. Небезынтересно отметить, что в целях более безопасных методов измерения «электрической громовой силы» Ломоносов разработал своеобразный автоматический регистратор максимальной величины грозового разряда (рис. 4.3). После удара молнии по прибору «сему увидеть можно коль велика была самая большая «громовая сила». Находящийся в трубке металлический стержень припаян внизу к «металлическому кружку». При ударе «электрическая сила… погонит кружок» из трубки вниз и увлечет за собой металлический стержень с трезубцем, преодолевая сопротивление «проволочной пружины», а «зубцы не допустят» возвращения стержня в исходное положение.

Хотелось бы отметить еще одно удивительное по своей, можно сказать, мудрости и человеколюбию предложение нашего выдающегося соотечественника. В первое время после изобретения Франклином громоотвода его обычно устанавливали состоятельные граждане больших городов на крышах высоких зданий. Но молния часто поражала людей, животных и разрушала «храмины» в малонаселенных сельских местностях или в поле.

Ломоносов, опираясь на многие известные факты, писал о громоотводах: «Такие стрелы на местах, от человеческого обращения отдаленных, ставить за небесполезное дело почитаю, дабы ударяющая молния больше на них, нежели на головах человеческих и на храминах силы свои изнуряла».

К сожалению, Рихману не суждено было продолжить свои пионерские исследования, он трагически погиб, когда ему едва исполнилось 42 года. В день своей гибели он пригласил в свою домашнюю лабораторию «академического гравера» И. Соколова для зарисовки опытов с атмосферным электричеством. И когда он приблизился к электрическому указателю «на расстоянии одного фута, прямо в его лоб ударил бледно-синеватый огненный шар». Возможно, это была шаровая молния. Попытки врача вернуть ученого к жизни оказались безуспешными.