Фридрих Гернек - Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга)

Максвелл был далек от революционной классовой борьбы и марксистского учения о рабочем движении, которое в 60-е годы именно из Англии - под личным руководством Маркса и Энгельса и благодаря деятельности I Интернационала начало бурно распространяться во всем мире.

Жизнь этого необычайно плодотворного исследователя, объединившего в себе гениального теоретика и изобретательного экспериментатора, оборвалась неожиданно быстро. Ученый не придавал значения небольшому расстройству пищеварения, приведшему к серьезному заболеванию, от которого он скончался 5 ноября 1879 года на 49-м году жизни.

Планк говорил о том, что имя Максвелла "блещет на вратах классической физики". Максвелл действительно был блистательным явлением среди физиков нового времени. Своими научными трудами, особенно великолепной системой формул электродинамики, он заложил важнейшие основы физики атомного века.

Его теория электричества и света настолько опередила свое время и была так законченна, что полвека спустя Эйнштейн мог почти без изменений включить ее в свою теорию относительности.

Подобных примеров в мировой истории науки немного.

Генрих Герц

Доказательство существования электрических волн

Максвелл не проверил правильности своих теорий электромагнетизма и света опытным путем. Его учением восторгались как великолепным произведением математического искусства, часто восхищались им также лишь как блистательной игрой формул и остроумным курьезом. Большинство физиков сомневались в том, что эта теория отражает истинное положение вещей. О ее всеобщем признании при жизни Максвелла не могло быть и речи, особенно в Англии.

В Германии, по словам Планка, теория Максвелла "вряд ли принималась во внимание". Ее основные положения слишком противоречили привычным воззрениям и не были подкреплены опытными результатами.

Подобно системе мира Коперника до астрономических наблюдений Галилея и геометрическо-кинематических уточнений, сделанных в ней Келлером, благодаря двум его первым законам, теория Максвелла также вначале воспринималась лишь как новая и смелая гипотеза, которая казалась вполне вероятной и в пользу которой говорило многое. Но обладали ли в действительности электрические волны свойствами, которые предсказывал Максвелл, - этого никто не мог сказать с достоверностью.

Заслуга доказательства действительного существования электрических волн, предсказанных Максвеллом математическим путем, принадлежит Генриху Герцу. Его классические опыты, проведенные в Карлсруэ в 1886...1888 годах, доказали, что максвелловская теория электромагнетизма является отображением действительности. Этим он способствовал ее победе.

Немаловажно при этом, что эксперименты Герца производились простыми средствами - их можно было повторить и проверить в любом физическом институте. Скептики могли убедиться собственноручно.

Но Герц достиг большего, чем простое доказательство правильности учения Максвелла. Он освободил эту теорию, которая в первоначальном виде была еще неясной и трудной для понимания, от всего второстепенного, что поначалу служило для облегчения представлений и расчетов, и придал ей законченный математический облик. Борн справедливо говорил о "новом обосновании" Герцем максвелловской теории электромагнитного поля.

Кроме успешного подтверждения и теоретического завершения максвелловской теории, Герц создал ценные труды и в других областях физики. Выводы из них имели большое значение для будущего этой науки.

В речи, посвященной памяти Герца, Планк назвал гениального, слишком рано умершего исследователя "одним из вождей нашей науки, гордостью и надеждой нации"; его жизненный путь соответствовал "простоте и прямоте его поведения".

Генрих Герц происходил из среды состоятельного немецкого бюргерства. Он был старшим сыном гамбургского адвоката, который позднее стал сенатором и руководил управлением юстиции ганзейского города. Он родился в Гамбурге 22 февраля 1857 года. Таким образом, Герц был почти ровесником Планка; однако он умер на полстолетия раньше Планка, и нам сегодня кажется, что он принадлежал к старшему поколению физиков.

Вначале Генрих Герц посещал частную школу. Наряду с умственными способностями очень рано стали очевидны его сноровка и склонность к практическим занятиям техникой. В свободное время он по собственному желанию брал уроки у столяра, изучил на профессиональном уровне также токарное дело. Будучи уже начинающим ученым и живя в Берлине, он неоднократно справлялся в письмах о своем токарном станке, полученном от родителей.

Мальчик оказался необычайно смышленым в добровольном изучении ремесел. Его мать вспоминала, что мастер, у которого Генрих изучал токарное дело, в ответ на ее сообщение о том, что его бывший ученик теперь стал профессором, воскликнул, совершенно расстроенный: "Ах, как жаль, какой бы это был токарь!"

В городской школе Герц считался одним из лучших в классе. Его блестящая одаренность соединялась с ярко выраженным чувством долга. Все учебные предметы привлекали его одинаково сильно. Математикой и естественными науками занимался он так же охотно и успешно, как древними и новыми языками. Эпос Гомера, диалоги Платона, стихи Данте на языке подлинника сопровождали его всю жизнь.

Наряду с итальянским, французским и английским Герц занимался и такими языками, которые не относились к числу обязательных предметов. Его успехи в арабском были столь удивительны, что учитель настоятельно рекомендовал отцу, чтобы тот непременно направил Генриха изучать ориенталистику: ученик с такими выдающимися способностями к арабским языкам ему еще не встречался.

У него был также талант рисовальщика, и он развивал его в специальной школе. Лишь к одному предмету он был совершенно неспособен: к музыке. Все старания учителей развить у него слух остались безрезультатными. Он не мог участвовать даже в школьном хоре, так как сбивал всех своим гудением.

В этом Герц отличается от других знаменитых представителей точного естествознания, среди которых немало одаренных и страстных музыкантов. Для примера можно сослаться на Гельмгольца, Больцмана, Нернста, Оствальда, Планка, Эйнштейна, Борна, Фридриха и Гейзенберга.

Как и многие физики и химики, Генрих Герц еще школьником ставил простые естественнонаучные опыты. Особенно охотно он экспериментировал в области механики и оптики. Столь характерная для его более поздней деятельности связь умственной и физической работы проявилась очень рано.

В 18 лет, в 1875 году, Герц сдал экзамены на аттестат зрелости в школе Иоганнеумса, в которой он заканчивал обучение. По математике он получил оценку "очень хорошо", по естествознанию - "хорошо". Благоприятные оценки по другим предметам, поставленные преподавателями, самодур-директор, незадолго перед этим принявший руководство учебным заведением, собственноручно понизил на один балл, о чем свидетельствуют сохранившиеся экзаменационные протоколы. "Ганс пришел домой такой подавленный и несчастный, что мы должны были утешать его, вместо того чтобы радоваться его успеху", - писала его мать.