Герой телефонного времени

Вячеслав Бучарский

«Герой телефонного времени»

Аннотация

 

Глава 3. Родословная русской физики

Физическая медицина

Первым мудрецом, отважившимся осмыслить электричество и магнетизм как природные силы был античный и эллинский философ Фалес из древнегреческого города Милеты, гражданин 5 века до Рождества Христова.
 
В новое время в Европе родоначальником науки об электричестве и магнетизме общепризнан английский врач Гилберт (1554–1603), который в самом начале 16 века издал книгу под названием «О магните, магнитных телах и большом магните — Земле». На страницах этого труда впервые было заявлено, что электрические и магнитные явления — не одно и то же.
 
Физика и медицина по-английски значатся одинаковыми словами. Это значит, что физика нового времени проистекает из медицины. Во времена Гилберта европейские лекари широко использовали наэлектризованные трением шары из янтаря и куски магнитной руды для исцеления разных болезней, в том числе и для сближения неудовлетворенных друг другом мужа и жены. Интуиция подсказала Гилберту, что причина притяжения наэлектризованных и намагниченных тел различна.
 
Интерес к электрическим и магнитным явлениям, пробужденный Гилбертом, быстро нарастал в цивилизованных странах Европы и породил особого рода деятельность — не алхимическое, а физическое, даже электротехническое экспериментирование, для чего стали устраиваться особые кабинеты и лаборатории.
 
Приходится признать, что корни российской экспериментальной физики тянутся из-за рубежа, главным образом из Пруссии.
 

Академические немцы

Петр Первый подписал Указ об учреждении Академии наук в России 28 января 1724 года. Все первые назначенные академики были иностранцы, однако в их задачу входила подготовка русских математиков, физиков, химиков и т. д. Для этой цели при Академии наук учреждались университет и гимназия.
 
Главной обязанностью Академии наук объявлялось распространение знаний среди русского общества: проведение публичных научно-популярных лекций, издание научной литературы на русском языке.
 
Приглашенным из-за границы академикам в России предоставлялись большие свободы по части научного творчества. Но как только академики-немцы делали попытки внедрить научные понятия в бытовое сознание, вмешивалась православная церковь или государственные бюрократы и замедляли процесс. Например, с огромными трудностями и задержками выходили в России переводные книги по астрономии, написанные с коперниканских позиций.
 
...Первым президентом Российской академии наук Петр I назначил своего личного врача Лаврентия Блюментраста (1692-1755). В связи с переездом в Москву вместе с царской семьей, Блюментраст передал свой пост Георгу Кайзерлингу (1693-1764), потом появился Иоганн Корф (1697-1766), четвертым президентом был Карл Бреверн (1704-1744) и только в 1746 году Академию наук в Петербурге возглавил славянин, юный граф К.Г.Разумовский (1728-1803), но и при нем всеми делами академии заправлял сверхпредприимчивый, с чрезвычайной либеральной ориентацией Иоганн Шумахер (1690-1761). Этот долгожитель за половину столетия, прожитую в России, успел сделать чрезвычайно много для того, чтобы наука в этой стране развивалась медленно и расплывчато.
 
По приглашению царского лекаря Блюментраста Шумахер прибыл в Россию в 1714 году и занялся комплектованием коллекций для учрежденной тогда Кунсткамеры. В дальнейшем «надстмотритель редкостей и натуралиев» стал библиотекарем Академии наук, добился создания там особого технического органа — канцелярии, возглавив которую, сумел стать фактически хозяином Академии наук России.
 
В числе академиков-иностранцев, преимущественно немцев, попадались и высокоталантливые люди.
 
Леонард Эйлер (1707-1783) в годы жизни в России стал всемирно известным математиком и физиком. Именно в стенах Петербургской Академии он развил теоретические положения англичанина Гилберта. Эйлер считал электричество одним из проявлений особой сущности — светоносного эфира. Концепция эфира оказалась тупиковой — развитие науки об электричестве устремилось по пути, указанному Ньютоном. Однако сегодня, на исходе XX века, идея эфира вновь обретает популярность.
 

Первый физический кабинет

Физику Георгу Бюльфингеру (1693-1750) Россия обязана организацией кафедры физики при Академии и самого первого физического кабинета. Но из-за конфликтов с Шумахером этот высоконравственный, верный данному слову ученый принужден был уволиться и уехать из России.
 
Его ученик Георг Крафт (1701–1754) продолжал дело Бюльфингера, обогащая физический кабинет Академии новыми приборами для изучения электричества. Академик Крафт много помогал на первых порах Георгу Рихману (1711–1753), но и Крафт оказался неугоден Шумахеру и по причине гонений уехал в Германию. Несколько выпусков студентов академического университета штурмовали основы науки об электричестве по учебнику Крафта.
 
...Михаил Ломоносов, избранный несмотря на противостояние Шумахера адъюнктом (то есть помощником академика) в 1741 году, получил от Академии две служебные комнатушки на Васильевском острове, в которых и жил одиноко — его жена-немка и дети оставались в Германии, дожидаясь вызова в Россию.
 
Не только немецкие профессора третировали русского кандидата в ученые. Издевались над ним и немцы из академической прислуги. Например, часто строил всякие козни немец-садовник Иоганн Штурм.
 
В сентябре 1742 года в поисках пропавшего полушубка Ломоносов толкнулся к соседу-садовнику. У того были гости, шумно пьянствовали. Появление русского «варвара» чрезвычайно взволновало пирующих — Ломоносова встретили руганью и угрозами.
 
Кто первым начал, как обычно, осталось невыясненным, однако перепалка скоро превратилась в рукопашный бой русского богатыря с дюжиной иноземных «специалистов». Хозяин побежал в полицейский участок за караулом, а Ломоносов, вооружившийся болванкой для хранения парика, громил ею головы «тевтонцев».
 
Подоспевшая стража доставила Ломоносова в кутузку, где он, с разбитым коленом и помятой грудной клеткой, провел несколько суток. Может, в тяжелых снах виделись ему те битвы, которые пришлось выдержать России спустя два столетия. Во всяком случае, арест и большой штраф не сломили патриотический дух Ломоносова, который он впоследствии неизменно проявлял в стычках с коварным и хитроумным Шумахером, отстаивая право русских людей развивать науку в своей стране.
 

Герой с длинным носом

Прижизненных портретов лучшего друга Ломоносова Георга Вольфганга Рихмана не сохранилось. Широко известен его так называемый «портрет с огромным носом» — гравюра, созданная уже после гибели выдающегося физика, которого с полным правом можно называть первым электриком России. Автор гравюры Иван Штенглин сделал на ней надпись пером:
 
У Юпитера-громовержца похитил
 
порох,
 
Задул его молнию и отнял его трон.
 
Как известно, Гоголь тоже имел предлинный нос. Портретные изображения Рихмана и Гоголя удивляют: в сравнении с тем, что выражают глаза, длина носа совершенно не замечается. Взор Гоголя потрясает состраданием к чужой боли, идущим от преодоления собственного страдания. Взгляд Рихмана полон бесстрашия перед ликом всемогущественной и начисто бесчувственной Природы.
 
Рихман родился в Эстонии, в городе Пярну. Первоначальное образование получил в Ревеле (так назывался тогда Таллин), а затем некоторое время учился в университетах в Галле и в Иене. Неудовлетворенный преподавательским уровнем в этих перенасыщенных религиозным духом твердынях науки, желая более обстоятельно изучать собственно физику, Рихман в 1735 году поступает студентом в университет при Академии наук в Петербурге.
 
С первых дней учебы Рихман стал активным помощником профессора Георга Крафта в физическом кабинете, приобретал навыки экспериментатора и сделал первые усовершенствования в электрических машинах.
 
В 1740 году Рихман был назначен адьюнктом Академии наук, а через год получил звание второго профессора по кафедре теоретической и экспериментальной физики.
 

Первые российские электроприборы

После отъезда в 1744 году академика Крафта в Германию, Рихман остался единственным руководителем кафедры физики и физического кабинета Академии наук. Он придавал большое значение всему, что было связано с лабораторией, заботился о ее пополнении новыми приборами. Часть приборов изготовлялась в академической инструментальной мастерской по проектам самого Рихмана. Таковы, например, изобретенный и сконструированный им электрометр, электрическая машина с двумя вращающимися шарами. Характерно то, что Павел Голубицкий начинал свою изобретательскую деятельность также с попыток усовершенствовать электрометр и электрофорную, генерирующую статические электрозаряды, машину.
 
За сто лет до рождения Голубицкого Георг Рихман в 1745 году, в феврале, в своем доме на Васильевском острове, начал исследования, которые легли в основу его статьи «Новые опыты над электрическими явлениями». Это были первые в России научные опыты с электричеством и первый научный труд, основанный на экспериментальных данных.
 
...Обстоятельства гибели Георга Рихмана, проводившего опыты в своей домашней лаборатории по измерению заряда молнии во время грозы в июле 1853 года, остаются во многом непонятными. Есть версия, что мужественного исследователя поразила шаровая молния. До сегодняшнего дня такая форма атмосферных электрических разрядов остается во многом загадкой для ученых.
 
Екатерине Романовне Воронцовой-Дашковой, будущему президенту двух российских академий — Петербургской и Московской, в час электрической погибели Рихмана было десять лет. Она очень рано лишилась матери и воспитывалась в доме дяди — канцлера Михаила Илларионовича Воронцова. Этот дом был на 1-й линии Васильевского острова, неподалеку от того места, где жил Рихман. И, конечно же, ужас, пережитый во время той июльской грозы, о которой долго писали в газетах, способствовал обострению любознательности у незаурядного ребенка. Беспутный отец Кати Роман Илларионович распускал по городу слухи, будто смертоносно не только грозовое электричество, но и то, которое происходит от электрических машин.
 

Замок забвения

Физический кабинет Академии наук после смерти Рихмана на многие годы оказался запертым. В 1756 году на место Рихмана был избран немецкий профессор Франц Эпинус. Однако он уклонился от совершенствования кабинета и занятий экспериментальной физикой со студентами университета.
 
Ломоносов не раз выступал с критикой Эпинуса за безразличие к экспериментальной базе Академии. На этой почве между учеными возник даже конфликт. Как писал Михаил Васильевич, «бывшее от меня дружеское напоминание превратило его в горького мне неприятеля».
 
Тем не менее, Франц Эпинус был по-настоящему крупным ученым, который именно в петербургский период жизни занимался подробной разработкой и опытным обоснованием теории электричества и магнетизма. Необходимые опыты он производил в своей домашней лаборатории.
 
За сто лет до поступления Павлика Голубицкого в Тверскую гимназию Эпинус в 1758 году на торжественном публичном собрании в Академии наук в Петербурге произнес доклад под названием «Речь о сходстве электрической силы с магнитною». В общей форме он изложил свою теорию электрических и магнитных явлений.
 
В том же году Эпинус завершил капитальный научный труд, названный им «Опыт теории электричества и магнетизма». Эта книга, вышедшая на немецком языке в 1759 году, положила начало развитию в России науки об электромагнитных явлениях. Таким образом, Рихмана и Эпинуса с полным правом следует называть основоположниками электрофизики в России.
 

Мастерская Кулибина

В 1771 году физический кабинет Академии наук в Петербурге возглавил профессор Вольфганг Крафт, который в своей деятельности опирался на работу академической мастерской, руководимой замечательным русским самоучкой-изобретателем Иваном Кулибиным (1735–1818). По его заказу инструментальные мастерские занимались починкой старых и изготовлением новых приборов для основанного еще Георгом Крафтом, отцом Вольфганга, физического кабинета. Благодаря энергии и изобретательности Кулибина в 70-80 годы кабинет пополнился едва ли не самой большой в мире по своим размерам электрофорной машиной и ценными оптическими приборами. Однако после отъезда Кулибина на родину в Нижний Новгород пополнение физического кабинета прекратилось, а экспериментальная работа в нем сошла на нет.
 
Родословная русской электрофизики
 
Выдающийся русский физик Василий Петров (1761-1834) создал, по существу, два физических кабинета в Петербурге.
 
Вначале им был организован кабинет в Медико-Хирургической академии, где Петров, начиная с 1793 года, сорок лет преподавал физику. Кстати сказать, физика как самостоятельная дисциплина была выделена из общего курса естествознания только в 1804 году, в соответствии с принятым тогда новым университетским уставом.
 
В 1795 году Петрову предоставили в Медико-Хирургической академии небольшое помещение для «учебного театра» — физического кабинета. Он составил список необходимых приборов и просил выписать их из Лондона. Однако далеко не все приборы были закуплены. Тогда Петров решил изготовить их собственными руками.
 
Он прошел обучение у английских мастеров, которых разыскал в Петербурге, разработал проекты, подобрал материалы и с помощью студентов-помощников построил те приборы, которые не удалось купить за границей. Особенно интересовали русского физика устройства, годные для исследования недавно открытых явлений электричества.
 

Столбовой Вольта

В год рождения А. С. Пушкина итальянский ученый Алессандро Вольта (1745-1827) изобрел источник постоянного тока — столб, составленный из металлических — медных и цинковых — кружочков, разделенных смоченными в соляной кислоте суконными прокладками. Как только новость о вольтовом столбе донеслась до Петербурга и стала известна Василию Петрову, профессору Медико-Хирургической академии, он обратился с рапортом к начальству, требуя немедленно приобрести этот новый прибор. И уже в 1802 году в физическом кабинете была установлена небольшая электрическая батарея, составленная из 200 медных и цинковых плашек. Она скоро перестала удовлетворять запросам любознательного экспериментатора и в том же году Петров собственноручно соорудил вольтов столб из 4200 медно-цинковых пар. А в конце 1802 года он сделал свое эпохальное открытие — получил электрическую дугу, значительно опередив английского физика Гемфри Дэви (1778-1829). Житель Лондона и королевский профессор получил дугу в своей лаборатории лишь в 1810 году. Однако многие десятилетия открытие Петрова приписывалось англичанину.
 
В 1803 году в России был утвержден новый устав для Академии наук, где предусматривалось создание Физического кабинета, на оснащение которого следовало выделять ежегодно по 1000 рублей. О том, что такой кабинет был основан немцем Георгом Бюльфингером еще в 1740 году, забыли, потому что академик Л. Крафт, заведовавший кабинетом в начале девятнадцатого века, был еще и воспитателем детей в царской фамилии и про физику почти не вспоминал.
 
В 1807 году, когда Василий Петров был избран в Академию наук адъюнктом по кафедре физики, Крафт предложил ему заботиться о физическом кабинете Академии наук в Петербурге. Петров согласился, надеясь осуществить там опыты, для которых не было условий в Медико-Хирургической академии.
 
Однако средства на развитие физического кабинета Академии наук, громко обещанные в новом уставе, не выделялись. Например, в предшествующие войне с Францией годы с 1810 по 1812-й вместо трех тысяч рублей Петров получил всего 400. А с начала войны и до 1824 года для пополнения кабинета вообще не было выделено из казны ни рубля. Беспокойный, преданный отечественной науке физик Петров вынужден был вкладывать собственные средства на поддержание физического кабинета Академии наук.
 
А между тем именно в ту пору были совершены эпохальные открытия в области электротехники.
 
Датский физик Ханс Эрстед в 1820 году установил действие проводника с током на состояние стрелки находящегося поблизости компаса. В этом физическом эффекте электричество и магнетизм как бы встречаются заинтересованными взорами.
 
Французы Био и Савар определили закон изменения магнитного поля вокруг проводника с током. Они подметили, что нарастание или спад тока по проводу усиливают либо ослабевают магнитное поле вокруг проводника.
 
Араго, французский физик, открыл намагничивание током железного стержня, обвитого проводом,
 
Ампер заковал электрические и магнитные эффекты в математические формулы и сформулировал таким образом теоретические основы электродинамики.
 
И вот в такую славную пору электромагнитных открытий петербургский физик мировой величины Василий Петров оставался в практически безоружным.
 
В 1818 году Академию наук возглавил граф Уваров, который сразу же невзлюбил Петрова за равнодушие к магическим основам мироздания и за приверженность физической науке.
 
Несколько раз Василий Петров обращался к графу Уварову с заявлениями по поводу оснащения Академии современными приборами, приобретения научных трудов современных физиков Европы, но все оставалось без ответа.
 
В 1827 году Уваров демонстративно отстранил Петрова от заведования физическим кабинетом. Возмущенный ученый просил руководство Академии учесть его немалый материальный вклад в оснащение кабинета. Узнав, что и эта просьба отклонена, Петров отказался выдать ключи посыльному Уварова. Разъяренный президент Академии наук приказал открыть кабинет «посредством слесарного мастера». Так была учинена расправа над выдающимся электриком, чье имя по праву продолжает славный ряд имен российких физиков: Эйлер, Рихман, Ломоносов, Эпинус, Петров.
 

Адьюнкт Ленц

После Петрова делами физического кабинета занимался немецкий физик Е. Паррот (1767-1852), профессор Дерптского университета, которого в 1826 году избрали академиком Петербургской Академии наук. В 1830 году Паррот возглавил кабинет и созданный им Физико-математический институт. В 1834 году институт был переведен в Москву, а Паррот остался при кабинете в Петербурге.
 
На приобретение физических приборов за последовавшие после удаления Петрова годы было израсходовано 25 тысяч рублей. В кабинете появились гальванические батареи и новейшие аппараты по электромагнетизму и оптике, часть которых была куплена за границей, а часть изготовлена лучшими мастерами-приборостроителями Петербурга.
 
Ближайшим помощником Паррота по опытам в кабинете в тридцатые годы был его ученик по Дерптскому университету Эмилий Христианович Ленц (1804-1865), который своими открытиями по части электричества и магнетизма быстро достиг мировой известности.
 
Еще будучи студентом в Дерпте, Ленц в 1823-26 годах принимает участие в кругосветном путешествии на шлюпе «Предприятие» под командованием известного мореплавателя О. Е. Коцебу. Во время экспедиции Ленц провел множество физических, в том числе и магнитных экспериментов.
 
Вслед за учителем Парротом, Ленц в 1827 году переехал в Петербург, где уже в следующем году был избран адъюнктом Академии наук по физике. В дальнейшем Ленц стал академиком, а с 1840 года принял руководство физическим кабинетом.
 
С 1835 года и до конца жизни в 1865 году Ленц возглавлял кафедру физики Петербургского университета, где он читал теорию электричества и магнетизма, а также теорию теплоты и оптику. Многие годы он был деканом физико-математического факультета, а с 1863 стал выборным ректором Петербургского университета. Кроме того, Ленц читал лекции по физике в Морском корпусе, Артиллерийской академии и Главном педагогическом институте. Одиннадцать изданий выдержал учебник по физике Ленца для гимназий — по такому учебнику изучал физику в Твери юный Павел Голубицкий.
 
Ленц создал первую отечественную школу физиков; ее представителями были Ф. Ф.Петрушевский, П. П.Фан-дер-Флит. Их учениками называли себя Павел Голубицкий и Константин Циолковский.
 

Телеграфист Якоби

В 1845 году, когда родился Павел Голубицкий, выдающийся русский ученый немецкого происхождения Борис Семенович Якоби (1801—1874) сконструировал принципиально новый стрелочный синхронный телеграфный аппарат с горизонтальным циферблатом, электромагнитным приводом и с прямой клавиатурой. В нем нашли воплощение фундаментальные принципы, ознаменовавшие новый этап в развитии электросвязи.
 
Мориц Герман (так звался Якоби до переезда в Россию) был немцем по крови, но россиянином по душе. Закончив Геттингенский университет (его однокашником в принципе мог бы быть герой романа Пушкина Владимир Ленский, сраженный на дуэли Онегиным), Мориц Герман построил там несколько жилых зданий, а потом обосновался в Кенигсберге (нынешний город Калининград), где начал преподавательскую деятельность. Здесь же были сделаны первые шаги в изучении свойств электромагнитов. Изучая их, молодой архитектор и строитель придумал электродвигатель и начал его создавать. Кроме того, он увлекся электролитическим переносом частиц вещества и разрабатывал технологию гальванопластики.
 
Опыты Якоби вызвали большой интерес ученых из Петербургской Академии Паук. Известный российский астроном академик В. Я. Струве пригласил Морица Германа в Дерптский университет на вакантную должность профессора кафедры гражданской архитектуры. Получив известие о своем избрании, Герман под именем Бориса Якоби навсегда переехал в Россию.
 
В дальнейшем правительство Николая Первого по настоянию ученых согласилось выделить деньги на развитие электричества в стране. Была создана Комиссия для производства опытов по приспособлению электромагнитной силы к движению машин под председательством знаменитого адмирала И. Ф. Крузенштерна. В качестве членов в образованную в 1837 году, в год смерти А. С. Пушкина, комиссию вошли такие гиганты российской науки, как математик М. В. Остроградский, изобретатель эектромагнитного телеграфа П. Л. Шиллинг (к несчастью, вскоре безвременно умерший), Э. Х Ленц, установивший знаменитое «правило буравчика» для тока в проводнике и магнитного поля вокруг.
 
В августе 1837 года молодой профессор из Дерпта Борис Якоби, прикомандированный к Комиссии, переехал в Петербург, в котором прожил до конца своей жизни в 1874 году.
© Вячеслав Бучарский
Дизайн: «25-й кадр»