Истории о «ненужных» открытиях - Виктор Давыдович Пекелис

Майкл Фарадей преобразил целые области знания – электростатику и магнитостатику, доказав блистательными опытами существование силовых линий, существование электрических и магнитных полей.

Эти эксперименты и практические выводы из них позволили Фарадею говорить, что распространение электрической и магнитной сил – явление колебательное.

Замечательный ученый высказывал мысли, с точки зрения современников, совершенно дерзкие и непонятные.

Рука Герца тянулась снова к знакомой и не раз читанной фарадеевской статье – «Мысли о лучевых колебаниях».

Знакомые строчки. Он знал пх почти наизусть. «Точка зрения, которую я имею смелость предложить, – писал английский ученый, – рассматривает, таким образом, излучение как колебания высокого порядка в силовых линиях, которые, как известно., соединяют друг с другом частицы и тем самым материальные массы. Эта точка зрения стремится устранить эфир, но не колебания. Тот род колебаний, который, как я полагаю, единственный может объяснить чудесные, разнообразные и прекрасные явления поляризации, не тот, что появляется на поверхности возмущенной воды или в звуковых волнах в газах пли жидкостях, ибо в последних случаях колебания бывают прямыми, то есть по направлению к центру действия или от пего, тогда как первые имеют направление вбок. Мне представляется, что равнодействующая двух или более силовых линий находится в благоприятном состоянии для этого движения, которое можно рассматривать как эквивалентные колебания вбок».

Вот это-то «колебания вбок», эти «благоприятные состояния для движения» и интересуют Герца.

Как люди могли десятилетиями не обращать на такие слова внимания? Вернее, как могли ученые не признать их верными? А может быть, только сейчас для него, Герца, они несомненны, поскольку он видит их смысл через десятилетия?

Силовые линии есть, они существуют, они действуют на тела. Они, по Фарадею, промежуточная среда. И пе безразличная, а передающая.

«Как пройти мимо такого прозрения? – недоумевал Герц и возражал себе: – А может быть, все дело в самом Фарадее? В его простых словах, в его повествовательном стиле изложения, столь не принятом в традиционной па-учной литературе?»

Нет, нет! Как бы пи высказаны были мысли, но они высказаны: «Все естественные силы связаны между собой и имеют общее происхождение». Вот оно, то сокровенное, что так влечет Герца, – фарадеевская мысль о единстве природы, связи света, электричества, магнетизма!

Вы помните прочувствованные слова Гельмгольца о радостном признании чужих заслуг, присущем Герцу? Следуя этой черте характера, Герц точно и предельно строго анализировал все, что сделано в науке об электричестве его предшествепниками. И радовался тому, как, по его мнению, много сделано, и как интересны и глубоки мысли ученых, подготовивших столь благодатную почву для размышлений своим последователям. И среди них особое место он отводил Джеймсу Максвеллу, человеку, считавшему целью точной науки «сведение проблем, поставлеппых явлениями природы, к определению величин путем онерырованпя числами». Этому научному кредо Максвелл следовал в своих работах.

Многое в методах Максвелла, в отношении к делу было близко Герцу. Не так уж много лет прошло с тех пор, как прозвучал голос двадцатичетырехлетпего английского математика: одумайтесь, взгляните, мимо чего вы проходите – перед вами великое учение великого Фарадея! Поглядите, как оно ясно и как оно совершенно!… Стоит только… придать ему математическую форму.

Джеймс Максвелл был глубоко убежден, что он сам ничего не сделал, он только шел по пути предсказаний Фарадея, только поэтому он смог написать свой, впоследствии ставший знаменитым, «Трактат об электричестве».

Только щедрый талант не боится признать, как много сделано до него. Как не вспомнить Ньютона, который говорил, что многое увидел потому, что стоял на плечах гигантов. И Максвелл писал в своих работах: «Мои методы в основном подсказаны идеями, которые имеются в исследованиях Фарадея…», «Моей специальной целью будет дать вам возможность самим стать иа точку зрения Фарадея…» И опять и опять: «метод Фарадея», «идея Фарадея».

Максвелл, переложив физическую теорию Фарадея на язык математики, уловил удивительную закономерность: из уравнений получалось, что при определенных условиях в природе могут существовать электромагнитные волны, что они могут распространяться в пространстве. Мало того, Максвелл пришел к выводу, что электрические и магнитные явления распространяются с конечной скоростью, равной скорости света! Та же общность в природе света, электричества, магнетизма, что и у Фарадея, только записанная математически.

Этот вывод ничуть не удивил Максвелла, настолько он был убежден в безошибочности предположений Фарадея и в правильности своих математических построений.

Теория Максвелла, система максвелловых уравнений дала миру то, что сейчас называют электромагнитной теорией света. Но тогда – в XIX веке – теория Максвелла не только не была признана, она, противоречившая всем тогдашним взглядам, отрицалась большинством физиков.

Ведь для обоснования математического выражения законов электромагнитного поля ученый выдвинул гипотезу о существовании токов смещения – токов, на которые пе указывала практика, токов, которые не наблюдал ни один экспериментатор.

Но к «отрицателям» Герц не принадлежал. Герца все больше и больше влекли к себе «парадоксальные» взгляды Максвелла.

О новой теории сдержанный Герц говорил восторженно: «Изучая эту чудесную теорию, нельзя не почувствовать, что ее математическим формулам присущи самостоятельная жизнь и собственное сознание, что они умнее даже их создателя, что они дают нам больше, чем в них было заложено вначале». Так что же это «больше»?

Уравнения показывали на незримые, неощутимые волны, те, для которых Максвелл и вычислил скорость, близкую, а может быть, и равную скорости света.

Именно в это и не верилось. Но уравнения? Точные уравнения? Надо в них разобраться…

И Герц решил экспериментом доказать существование таинственных электромагнитных волн, проверить опытным путем теорию Максвелла.

Считал ли Герц себя достаточно подготовленным для такого тонкого и трудного дела? В этом нет сомнения. Работа гармонически соответствовала индивидуальности ученого. Ибо, как говорил Гельмгольц о своем ученике, Герц «был ум, в равной мере способный как к величайшей остроте и ясности логического мышления, так й к изумительной внимательности при наблюдении неприметных явлений. Непосвященный наблюдатель проходит мимо них, не обращая внимания, но тому, кто обладает более острым взором, они указывают путь, по которому он может проникнуть в новые, неизведанные глубины природы. Генрих Герц был, казалось, предназначен к тому, чтобы раскрыть перед человечеством многие новые, до сих пор скрытые тайны природы»…

Для Герца отправным пунктом в рассуждениях стала гипотеза Максвелла о существовании токов смещения; немецкий ученый четко наметил путь для решения проблемы – нужно обнаружить магнитное поле тока смещения и получить электромагнитные волны.

Но как это сделать? Как сделать, чтобы эти гипотетические, неуловимые, невидимые волны проявили себя, показали себя?

Скорее всего, приходит к выводу физик, надо получить такие быстрые электромагнитные колебания, чтобы они порождали