Владимир Кессельман - На кого упало яблоко
В апреле 1832 года Генри первым сделал еще одно важное открытие — обнаружил явление самоиндукции, которое Фарадей исследовал лишь спустя два года. Известный американский писатель М. Уилсон писал о Джозефе Генри в книге «Американские ученые и изобретатели»: «Век с четвертью и целая эпоха в области знаний отделяли электростатику Франклина и электродинамику Максвелла. И большая часть этих знаний была добыта одним человеком — Дж. Генри… Большинство современников не могло оценить как следует и малой доли его огромного вклада в науку»[81]. Но и сам Генри не понял и не почувствовал глубины и важности нового открытия. Лишь Фарадей проник в сущность открытого им явления. Это стало ясно, когда в 1851 году Фарадей четко сформулировал идею магнитного поля, разработал методику его измерения и изображения с помощью силовых линий. По мнению Альберта Эйнштейна, идея поля была самой оригинальной идеей Фарадея и самым важным открытием со времен Ньютона. «Надо иметь могучий дар научного предвидения, — писал Эйнштейн, — чтобы распознать, в описании электрических явлений не заряды и частицы… а скорее пространство между зарядами и частицами»[82].
Фарадей писал, что хотел «закрепить открытие за собой определенной датой и таким образом иметь право, в случае экспериментального подтверждения, объявить эту дату…». Генри не оспаривал приоритет Фарадея, руководствуясь мудрым и справедливым правилом: первооткрывателем считается тот, кто раньше обнародовал открытые им явления. Как пишет упомянутый выше М. Уилсон, «наука воздала ему должное и возвела на самый почетный пьедестал, написав его имя с маленькой буквы: Генри стал генри наряду с ампером, вольтом, фарадой»[83].
Трансформаторные войны
В 1888 году произошло знаменательное событие — Генрих Герц открыл электромагнитные волны. Для своих опытов Герц создал источник электромагнитных волн, названный им «вибратором», одним из элементов которого была катушка Румкорфа[84]. А четырнадцатью годами ранее этого события, в конце 1864 года, в соответствии с рекомендацией комитета из тринадцати выдающихся французских ученых император Франции Наполеон III постановил наградить премией имени Вольта парижского изготовителя приборов Генриха Румкорфа «за изобретение индукционной катушки» — первого электротехнического прибора, нашедшего широкое применение в физике и технике. Премия была исключительно щедрой — 50 000 франков. В дальнейшем катушкой Румкорфа во Франции стала называться любая индукционная катушка.
Сейчас мало кто знает, что это такое, и тем более плохо представляет себе устройство индукционной катушки. А ведь более полувека она была одним из наиболее распространенных электротехнических устройств.
Катушка Румкорфа состоит из цилиндрической части с центральным железным стержнем внутри, на которую намотана первичная обмотка из толстой проволоки. Поверх первичной обмотки наматывается несколько тысяч витков вторичной обмотки из очень тонкой проволоки. Первичная обмотка подсоединена к батарее химических элементов и конденсатору. В эту же цепь вводится прерыватель (зуммер) и коммутатор. Назначение прерывателя состоит в быстром попеременном замыкании и размыкании цепи. Результатом этого является то, что при каждом замыкании и размыкании в первичной цепи во вторичной обмотке появляются сильные мгновенные токи.
Индуктор Румкорфа в опытах с вакуумными трубками позволил Рентгену открыть в 1895 году новый вид лучей, для которых непрозрачные тела стали прозрачными. Катушка Румкорфа применялась в большинстве опытов с электромагнитными волнами в конце XIX — начале XX века, в том числе в приемниках Попова и Маркони.
А началось все с того, что на заре развития фотографии возник вопрос об искусственном освещении объектов. Дело в том, что первые фотопластинки обладали низкой чувствительностью и при портретных снимках приходилось сидеть, не двигаясь и не моргая долгие минуты. За решение этой проблемы взялся французский академик граф Теодор дю Монсель (1821–1884), предложивший, чтобы добиться лучшей освещенности, создать в лабораторных условиях некое подобие грозового разряда. Для проведения опытов нужна очень длинная искра, и тут в поле зрения графа очень вовремя появился Румкорф. К этому времени у него уже была своя мастерская, где он конструировал и изготавливал физические приборы. Идея дю Монселя пришлась как нельзя кстати, и в 1852 году появилась индукционная катушка Румкорфа, которая вобрала в себя все достижения его предшественников и современников.
В первоначальном виде она давала чрезвычайно короткие искры длиной около двух сантиметров. В 1853 году знаменитый французский физик Ипполит Физо предложил включить в первичную цепь индукционной катушки конденсатор. Длительность искры при этом увеличилась. К 1860 году новейшие варианты устройства обеспечивали искру уже полуметровой длины. Это означает, что достигалось напряжение порядка 250 тысяч вольт!
Интересно, что мастерские Румкорфа выпускали не только катушки и индукторы. Спросом пользовались гальванометры, изготовленные Румкорфом.
И уж совсем необычное применение катушки Румкорфа получило в России. «В архиве на Пироговке находятся две толстые папки „Дела по обвинению доцента Харьковского университета И. С. Сыцянко и других“, где на пожелтевших и никому уже в мире не нужных клочках бумаги рассказана вся эта история харьковских полузаговорщиков, полутеррористов, полуподростков, полустойких и полуслабых бойцов за лучший мир, начавшаяся 27 ноября 1879 года, в четвертом часу пополудни обыском в недостроенном доме доктора Сыцянко. В одной из папок, сразу вслед за показаниями Гольденберга, во многом погубившими Сыцянко, имеется конверт с надписью „Вложение“. В конверте лежат образцы найденных в доме Сыцянко проволоки и спирали Румкорфа, завернутые в вату. Это куски той проволоки и той спирали Румкорфа, которые применял под Александровском Желябов»[85].
Два пояснения. Григорий Гольденберг 9 февраля 1879 года смертельно ранил харьковского генерал-губернатора князя Дмитрия Кропоткина (двоюродного брата аристократа-анархиста), возвращавшегося в карете с институтского бала, после чего был умело «расколот» царскими следователями, сыгравшими на его позерстве и самолюбии, и повесился в тюремной камере. Спираль Румкорфа стала техническим символом той «терапии», которой террористы намеревались оздоровить русское общество.
Но не все были согласны с приоритетом Румкорфа в создании индукционной катушки. Когда известие о награждении Румкорфа премией им. Вольта дошло до Вашингтона, за свой приоритет решил бороться эксперт патентного ведомства профессор Чарлз Пейдж[86]. Дело в том, что еще в 1838 году, то есть ранее Румкорфа, Пейдж в одной из своих статей описал индукционную катушку. Но в те годы научные центры находились в Европе, научно-техническая информация не распространялась так стремительно, как в наше время, и на статью Пейджа не обратили внимания. Тем более что вскоре по конструкции Румкорфа катушка изготовлялась во многих странах.
Узнав о полученной Румкорфом баснословной награде, Пейдж вознегодовал и решил добиваться особого законодательного акта, разрешающего ему получение патента на свой индукционный прибор. Он понимал, что наиболее эффективную поддержку сможет получить, поставив вопрос о чести нации и выступив против «пренебрежения американскими достижениями, ставшего слишком обычным для европейских ученых». Пейдж заявил, что у него «украли почести, принадлежавшие по праву ему» и что произошедшее с ним носит такой характер, который «ни разу не случался ни с одним американским изобретателем». Способ, которым он добивался справедливости, заключался в том, что он подал прошение в Конгресс США, в котором просил принять законодательный акт, разрешающий ему получить патент на его индукционную катушку. Обращение в Конгресс было экстраординарным по двум причинам: катушка использовалась почти 30 лет; патентный закон США от 1836 года запрещал работникам патентного ведомства иметь «какие-либо права или интерес, прямой или косвенный, в любом патенте».
Прошение Пейджа рассматривалось в Комиссии палаты представителей по патентам в течение 1867 года. В середине этого же года Пейдж завершил книгу «История индукции: американская заявка на индукционную катушку и ее электростатические применения». Книга представляла собой наиболее полное собрание опубликованных к тому времени материалов, посвященных индукционным приборам. Основное утверждение Пейджа заключалось в том, что «Румкорф не был автором какого-либо изобретения, открытия, принципа или усовершенствования, связанного с катушкой, носящей его имя». Пейдж заявил, что его собственная катушка 1838 года лучше модели Румкорфа 1851 года.
