Валентин Азерников - Неслучайные случайности
Этим Фарадей внес свою лепту в давнишний спор о природе гальванического электричества, идущий уже тридцать лет между сторонниками Вольты, утверждавшего, что электричество в его столбе возникает вследствие прикосновения разных металлов, и химиками, убежденными, что дело здесь в химических процессах, происходящих в столбе. Долгое время авторитет Вольты довлел в споре, но постепенно новые факты вызвали сомнение в справедливости такого суждения, хоть и исходило оно от самого автора столба.
Фарадей не мог оставаться в стороне в этой дискуссии и 7 апреля 1834 года представил Королевскому обществу мемуар «Об электричестве вольтова столба», где описал несколько опытов, убедивших его, что в столбе источником электричества служат химические силы. В это время авторитет Фарадея был уже очень высок, и его суждение сыграло существенную роль в утверждении истины.
Проглядывая сегодня любую книгу по электролизу, даже самую популярную, любой учебник, даже школьный, сталкиваешься и еще с одним вкладом знаменитого физика Фарадея в электрохимию. Это он придумал все названия, которые мы произносим, описывая процесс электролиза: электрод, анод, катод, электролит, ионы. Вспомните, как сложно и путано объясняли наблюдаемые процессы Вольта, Никольсон, Дэви — я умышленно не вводил в их описания современных терминов. А ведь там речь шла о самых простых явлениях. Представляете, каково было бы современным электрохимикам, если бы не труд Фарадея! 9 января 1834 года он представил Королевскому обществу очередной мемуар «Об электрохимическом разложении», где предлагал ввести новую терминологию. Так, жидкости, которые под действием тока разлагаются на отдельные части и начинают проводить электричество, он предлагает назвать «электролиты»; по-гречески это значит «разлагаемый электричеством». Части, на которые распадается электролит, следует назвать «ионы», то есть «путешественники». Те ионы, которые идут к отрицательному полюсу батареи, надо именовать «катионы», а сам полюс — «катод», что значит «путь вниз», «путь заходящего солнца». Другая часть ионов получила название «анионы», а электрод, к которому они путешествуют, — «анод», то есть «путь вверх», «путь восходящего солнца».
Новые предложения оказали огромную услугу всем электрохимикам, помогли обрести им единый язык, без которого невозможно сколько-нибудь серьезное международное сотрудничество.
Так, через тридцать четыре года было закончено сооружение фундамента новой науки — электрохимии. Начатое в самом начале XIX века Вольтой, открывшим новый способ получения электричества, но не понявшим его природу, продолженное через несколько месяцев Никольсоном и Карлейлом, обнаружившими новое свойство электрического тока, но не сумевшими его истолковать и использовать, оно было завершено блестящими исследованиями Хэмфри Дэви и Майкла Фарадея.
Их жизнь и творчество были тесно переплетены, у них было много общего во взглядах на науку и разного во взглядах на жизнь; их научные интересы были чаще всего разные — Дэви раньше начал и многое успел сделать еще до появления Фарадея, и к тому же он так и остался химиком, а Фарадей снискал себе наибольшую славу как физик, хотя и числился в Королевском институте профессором химии. Неодинаковым было и их положение в научном мире. Дэви всегда подавлял Фарадея своим авторитетом, знаменитостью, а когда Фарадей стал знаменит, Дэви уже не было в живых, и сочлись славою они уже заочно.
Но был в их жизни один день, когда они оба почувствовали себя почтительными учениками. Это было 17 июня 1814 года в Милане.
Тому знаменательному для обоих ученых дню предшествовало много волнующих событий.
Фарадей только первый год работал ассистентом Дэви, и вдруг профессор пригласил его в путешествие по Европе, точнее, в научную командировку. Правда, был маленький нюанс в этом приглашении. Вначале Фарадей не придал ему особого значения, но впоследствии от него немало пострадали самолюбие и гордость Майкла. Дело в том, что Дэви пригласил Фарадея вместо неожиданно заболевшего лакея. Вначале обговорено это было совсем иначе: Фарадей, ассистент и секретарь профессора, дал согласие поехать с Дэви и его женой, чтобы помочь им подыскать слугу в Париже. Однако у леди Джен и сэра Хэмфри были чересчур высокие требования к кандидатам на эту скромную должность: слуга должен был, как писал Фарадей своему другу, «говорить по-английски, по-французски и немного по-немецки». Естественно, что Дэви не нашли такого человека ни во Франции, ни в Италии и не имели другого слуги, кроме Майкла. Сам Дэви был весьма любезен со своим секретарем и старался не очень обременять его просьбами личного характера, но леди Джен — у нее, увы, был другой нрав, она заставляла будущего величайшего физика заведовать денежными расходами семьи, командовать прислугой в отелях, следить за покупкой продуктов. Конечно, это оскорбляло гордого Фарадея, он не для того оставил переплетную мастерскую, чтобы стать мальчиком на побегушках у своевольной светской дамы. А она, вероятно, не понимала, что делает, как, впрочем, не понимала, что своим характером мешает и научным занятиям мужа. Она серьезно отвлекала его от науки, и, может быть тут совпадение, но после женитьбы в творчестве Дэви начинается заметный спад. Кстати, и кончилось все, как и должно было кончиться: они под конец практически расстались, и умер 52-летний ученый один в Женеве, так и не дождавшись приезда жены.
Но тогда, в 1813 году, Дэви только вступил в брак и еще не почувствовал черствости ее характера, он был влюблен, слеп, близорук, как и положено молодожену. А Фарадей, человек сторонний, увидел все недостатки леди Джен.
Но даже все неприятности, о которых он много писал тогда домой и которые отравили его путешествие, в общем-то очень полезное для образования и знакомства с научным миром, — даже все эти страдания не могли испортить день 17 июня, когда в Милане профессора Дэви и его ассистента навестил Алессандро Вольта. Тогда, в тот день, Майкл, естественно, не мог понять значение этой встречи, он только оставил запись в дневнике: «Сегодня я видел Вольта, который пришел к Дэви. Это крепкий пожилой господин; носит красную ленту. В обращении с людьми держит себя очень непринужденно». Конечно, не такой была бы эта запись, если бы Фарадей уже узнал к этому времени, сколь много дал и даст науке Вольта своим изобретением, да не вообще науке, а и Дэви, и ему самому. Ведь именно с помощью столба, изобретенного вот этим «крепким пожилым господином», он сам придет ко всем своим великим достижениям, открытиям. Это была на редкость символическая встреча: трое ученых, связанных преемственностью открытий. На ней, правда, могли бы присутствовать еще три человека, по формальным причинам составившим два звена этой великой цепи: Гальвани, а также Никольсон и Карлейл. Но Гальвани уже не было в живых, а двум англичанам, право же, было не место на этом свидании. Слишком близорукими они оказались, чтобы стать на одну ступень с великой троицей; а одного счастливого случая, одной нежданной находки, легко обнаруженной и так же легко забытой, недостаточно, чтобы иметь право называться великими учеными.
Другое дело, что, состоись эта встреча чуть позже, на ней могли бы присутствовать и другие ученые, потому что цепь открытий, сделанных с помощью вольтова столба, в том числе и случайных, на этом не оборвалась.
Глава четвертая
В августе 1820 года все более или менее известные европейские физики, все научные общества и редакции физических журналов получили небольшую, писанную по-латыни брошюру. На обложке стояло ничего не говорящее название «Опыты по влиянию электрического тока на магнитную иглу» и мало что говорящая фамилия автора — Эрстед.
Если бы каждый из ученых мог знать, что, кроме него, эту же брошюру держат в руках практически все европейские физики, ее стали бы читать тут же, как только вскрыли конверт. Потому что необычный способ информации означать мог только одно: случилось что-то необыкновенное,
А необыкновенное и впрямь случилось. Причем необыкновенным здесь было все: и само открытие, и то, как оно было сделано, и даже то, что ничего необыкновенного в нем, как тут же выяснилось, не было.
Но начнем по порядку.
В 1806 году адъюнкт кафедры фармацевтики Копенгагенского университета Ганс Христиан Эрстед, 29 лет от роду, осуществил свою заветную мечту — получил звание профессора. Но не на своей кафедре, входившей в состав медицинского факультета, а на другой — на кафедре физики. Объяснялось это тем, что, знакомясь с научными лабораториями Европы во время своей двухгодичной командировки, Эрстед почувствовал большую склонность к наукам физическим и химическим и по возвращении в Копенгаген стал с усердием читать лекции именно по этим двум дисциплинам.
Второе научное путешествие, тоже двухгодичное, еще более сблизило его с физикой и химией, он смог лично ознакомиться со многими выдающимися достижениями того времени, в частности с работами Вольты. Вернувшись в 1813 году в Данию, Эрстед продолжил преподавание физики, и никаких особо важных сведений о его деятельности того периода не имеется, из чего можно сделать вывод, что ничего особо интересного он в те годы и не сделал. Хотя после ему пришлось не раз доказывать, что и до этого времени его уже посещала одна новая, необычная идея и он работал над ее экспериментальным доказательством, но, мол, безрезультатно, до июня 1820 года, когда удача наконец посетила его скромную лабораторию. Так это или не так, у нас еще будет случай обсудить — вместе с коллегами Эрстеда, которые делали это с немалым рвением.
