Анатолий Томилин - Мир электричества
Электрическая дуга между двумя углями
«Если на стеклянную плитку или скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля, способные для произведения светоносных явлений посредством гальвани-вольтовской жидкости, и если потом металлическими изолированными направлениями, сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одной до трех линий, то является между ними весьма яркий, белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может».
Одна – три линии – это 2,5–7,5 мм. Расстояние пустячное, а ослепительное пламя, вспыхнув, раздулось солнечным лучом, зашипело и ударило в темные окна, вызвав страх у случайного прохожего. Что за свет? Откуда свет? Почему «гальвани-вольтовская жидкость» из батареи превращается в огонь?.. Все эти вопросы, несомненно, возникали у первооткрывателя электрической дуги и требовали объяснения. А что он мог ответить на них? Нам сегодня может показаться: подумаешь – открытие! Источник электричества – под руками, нужно только сдвинуть угли… Жестокое заблуждение! Во-первых, батарея была хоть и велика, но очень ненадежна. Во-вторых, угли – обыкновенные древесные угли – далеко не лучшие электроды для дуги. И в-третьих, наконец, сама дуга была очень капризным явлением. Чтобы заставить ее гореть от первой проскочившей искры, нужно было обладать величайшим мастерством экспериментатора.
Титульные листы научных трудов В. В. Петрова
Быть первым всегда и везде сложно. Сделать первый шаг в науке, опережая все человечество, не просто трудно. Он возможен только в результате упорной работы, работы порой опасной, часто без поддержки… В общем, это настоящий подвиг – жизнь ради прогресса, жизнь для людей. Не забудьте, пожалуйста, и того, что происходило все то, о чем я сейчас пишу, в век свечи и лучины, когда электрические опыты рассматривались как «куриозные явления», не имевшие в большинстве своем никакого объяснения.
Открытие Петрова не привлекло большого внимания. А описание опыта, изложенное в «Известиях Академии» на русском языке, скорее всего, осталось неизвестным большинству европейских ученых. Совсем иная судьба у повторившегося открытия той же дуги в Англии. Несколько лет спустя очень удачливый и, безусловно, талантливый ученый Гемфри Дэви, чьим учеником потом станет Майкл Фарадей, независимо от Василия Петрова обнаружил то же явление и продемонстрировал его коллегам по Лондонскому королевскому обществу. Вот тут недостатка во внимании и восхищении не было…
В характере Василия Владимировича Петрова поражает не только бескорыстие, но и полнейшее отсутствие всякого тщеславия – черты весьма распространенной для его времени. А он, узнав о повторении своего открытия Дэви, ни словом даже не обмолвился о приоритете. Может быть, он худо владел иностранными языками и не мог свободно изъясняться? Отнюдь. Современники утверждают, что Петров одинаково хорошо знал латынь, немецкий, английский и французский языки – читал, писал и говорил. Правда, иноземцев, как и Ломоносов, Василий Владимирович не жаловал, больно много их было вокруг в столице, да все с привилегиями, да все хотели, чтобы их считали умнее. Может быть, поэтому все свои статьи писал он только на русском языке. И его труд «Известия о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской медико-хирургической академии» явился едва ли не первой научной работой по электричеству, написанной на русском языке.
По отзывам современников, Петров был не только великолепным лектором, но и талантливым учителем, профессором-руководителем. Он оставил после себя учеников, ставших гордостью нашей науки. Сам же Василий Владимирович по праву считается первым русским электротехником и примером для тех, кто идет нелегким путем служения науке и своему народу.
Петров был ученым-профессионалом, и вся его жизнь, все его интересы связывались с наукой и научной деятельностью. Я думаю, что он был чужд мизантропии – свойства в общем-то мало распространенного среди русских людей. И наверное, втайне страдал, наблюдая безразличие окружающих к своим трудам. Не зря же в конце описания опытов поставил он скромную, но весьма знаменательную фразу: «Я надеюсь, что просвещенные и беспристрастные физики, по крайне мере некогда, согласятся отдать трудам моим ту справедливость, которую важность сих последних опытов заслуживает…»
«Электрические» работы в России
Исследования Василия Владимировича Петрова побудили многих русских исследователей обратиться к опытам с электричеством. Одна за другой в печати появляются интересные работы. Тут и диссертация Александра Воинова о молнии и громе, и рассуждение Василия Телепнева «о способах возбуждения электричества в телах», и компиляционный труд Афанасия Стойковича «О соломенных и разных других отводах молнии и града». Были работы и других авторов. Не все они оказывались равноценными, немало в них встречалось наивных утверждений. Но уже само обилие работ говорит о том, что русская научная мысль начала XIX века шла в ногу с изысканиями европейских ученых.
В 1803 году в Санкт-Петербурге из-под печатного пресса вышла очень любопытная книга, озаглавленная «Краткие и на опыте основанные замечания об електрицизме и о способности електрических махин к помоганию от различных болезней», принадлежащая перу первого русского агронома и писателя Андрея Тимофеевича Болотова.
Эту работу можно еще вполне отнести к «догальваническому» и «довольтовскому» периоду. Болотову было в ту пору уже шестьдесят пять лет. Познакомившись с действием лейденской банки, он увлекся идеей лечения различных болезней с помощью электрического «потрясения». Это был едва ли не последний отголосок всеобщего увлечения лечением электричеством, которое переживала Европа в середине XVIII столетия. Тогда врачи ожидали от новых методов лечения чуда.
Идея применения электричества против нервных болезней уходит в глубокую древность. Есть сведения, что и римские врачи высказывали мнение о полезности ударов животного электричества. Еще в середине XVIII столетия многие видели в электричестве панацею от всех болезней. Но по прошествии полувека мода на него прошла. И работа Болотова внимания на себя не обратила. С работами же В. В. Петрова Болотов, скорее всего, знаком не был.
Можно отметить, что в своей работе Андрей Тимофеевич большое внимание уделял построению «електрических махин вообще и устроению простейших особенно». Он дал конструкцию своей электрической машины, получающей электричество трением, подробно описал ее, «чтобы в случае оказавшейся полезности можно было по примеру моему многим и у себя дома, без прибежища к махинистам, а при помощи простейших мастеровых, как, например, столяра и слесаря, их делать и без больших издержек снабжать себя оными».
В 1818 году основатель Харьковского университета Василий Назарович Каразин, человек беспокойного просветительского склада характера и выдающийся общественный деятель, написал мемуары «О возможности приложить электрическую силу верхних слоев атмосферы к потребностям человека». Он предлагал поднимать на аэростатах «электроатмосферные снаряды», которые собирали бы там электричество и доставляли его на землю для практического использования.
В ту пору Каразин жил у себя в поместье Кручик в Харьковской губернии. Со свойственной ему страстностью и энергией предавался он научным занятиям и опытам. У него в имении были прекрасная библиотека, химическая лаборатория и метеорологическая станция, на которой он в течение десятков лет вел наблюдения. Тут же рядом располагалось опытное поле, с делянками, засеянными различными сортами пшеницы. Вообще, надо сказать, это был удивительный, интереснейший человек, каких немало в русской истории. Жизнь его – настоящий роман…
Понимая, как нужны удобрения для повышения урожайности почв, Каразин задумался над способом извлечения азотистых соединений из воздуха электрическим путем. Он хорошо представлял себе ничтожность силы существующих источников – вольтовых столбов. И посему решил поставить на службу человеку молнию.
Составив свой проект, Каразин подал его на высочайшее рассмотрение. Бумаги попали на отзыв в Академию наук. Там должным порядком они прошли рецензирование. Проект Каразина рассматривали в Академии, но никто не нашел в поданных предложениях ничего достойного внимания. И лишь Петров написал положительный отзыв.
К сожалению, ни наука, ни тем более техника не готовы были к принятию подобных идей.
Рождение электротехники
