Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Фридрих Гернек

Как показывают его письма к родителям, Генрих последовал совету учителя с привычной для него добросовестностью. За короткое время он прорабатывает объемистые труды по истории науки. Особенно настойчиво занимался он математикой и историей ее проблем. Для его позднейшей теоретической деятельности это было ценной подготовкой.

Герц углубляется также в старые научные журналы, например знаменитый лейпцигский "Acta Eruditorum", первый научный журнал Германии, основанный в 1682 году и просуществовавший столетие. К числу сотрудников этого журнала принадлежал Лейбниц. Под влиянием этой литературы Герц высказал мысль: "Мне действительно становится иногда жаль, что я не жил в то время, когда было так много нового. Собственно, и сейчас достаточно неизвестного, но я не думаю, что сейчас можно легко найти что-либо такое, что могло бы преобразовать всю систему воззрений, как в то время, когда телескоп и микроскоп были еще новинками". Это мнение Герца, как заметил Лауэ по поводу этой выдержки из письма, было основательным образом опровергнуто им самим.

Для того чтобы слушать лекции всемирно известных специалистов по математике и экспериментальной физике, Гельмгольца и Кирхгофа, и закончить образование под их руководством, Герц в октябре 1878 года становится студентом Берлинского университета, то есть именно в тот момент, когда юный Планк вновь покидает Берлин и возвращается в Мюнхен.

В одном из писем родителям Герц образно описывает кипучую жизнь, с которой он столкнулся в столичном университете империи: "Профессора читают лекции в слишком маленьких аудиториях (предполагаю, что больших нет), так что весьма часто все бывает занято, все до последнего места и многие еще стоят; в десять через вестибюль университета приходится проталкиваться как у железнодорожной кассы на троицу".

Гельмгольц, "первый естествоиспытатель Германии", как позднее называл его Герц, к тому времени уже семь лет трудился в Берлине, успешно открывая не только новые законы природы, но и таланты в естествознании. Верным глазом ученого он распознал блестящие способности молодого гамбуржца и всячески содействовал их развитию, не навязывая ему своего образа мысли. Для дальнейшего пути Генриха Герца как физика это имело большое значение, и он сохранил благодарность своему учителю на всю жизнь.

"Уже во время элементарных практических работ, проведенных им, я видел, что имею дело с учеником необычайной одаренности", - сообщал Гельмгольц. Когда в конце летнего семестра перед Гельмгольцем встала задача предложить тему конкурсной работы по физике для студентов философского факультета, он выбрал вопрос по электродинамике и был рад, что Герц заинтересовался работой.

Поставленная Гельмгольцем задача касалась специальной проблемы движущегося электрического заряда. В этой области в то время - прежде всего в Германии - господствовали еще механистические воззрения Вильгельма Вебера. Вебер возвращал электрические явления назад, к силам дальнодействия, распространяющимся с бесконечной скоростью в невесомом электрическом флюиде. Он приписывал подвижному электричеству особый вид инерции, какая свойственна твердым телам.

Предложенный Гельмгольцем эксперимент должен был выяснить, обладает ли на самом деле электрический заряд, движущийся по проводникам, как ток, подобной инерцией. Таким образом, конкурсный вопрос опосредованно служил усилиям экспериментальной проверки теории электричества Фарадея - Максвелла, в правильность которой Гельмгольц склонен был верить.

Рабочее место Герца было в новом, как он писал, "прекрасно оборудованном" Физическом институте на Рейхстагуфер, который был построен по планам Гельмгольца. В его распоряжении были все приборы, необходимые для проведения исследовательской работы. Руководитель института лично опекал его, давал советы. "Гельмгольц приходит каждый день на несколько минут, смотрит работу и очень любезен", - говорится в письме родителям от 17 ноября 1878 года.

Но научные интересы студента не ограничивались занятиями в области его специальности. Герц слушал также лекции по гуманитарным предметам, в первую очередь по истории, например лекции придворного историографа Гогенцоллернов Генриха Трейчке, блестящего оратора, который оказал, однако, роковое влияние на берлинских студентов и "национально" настроенную немецкую буржуазию, способствуя распространению антисемитских взглядов. Пресловутый лозунг "евреи - наше несчастье", который позднее служил для "оправдания" фашистских преступлений в Аушвитце, Майданеке и других местах ужаса, был впервые выдвинут Трейчке.

С конкурсным факультетским заданием Герц справился успешно, хотя и с негативным результатом как он и предчувствовал. Инертная масса в той форме, в какой ее следовало ожидать в соответствии с электромеханикой Вебера, не обнаруживалась. Этот результат противоречил старой, еще господствовавшей электродинамике.

В своем исследовании Герц не ограничился экспериментом, предложенным Гельмгольцем, а вышел за его рамки. Гельмгольц считал, что эти опыты убедительно продемонстрировали Герцу "неслыханную подвижность электричества" и помогли найти путь, который вскоре привел его к большим открытиям.

Решением конкурсной задачи Берлинского университета Герц сделал первый шаг к своей мировой славе физика. Памятная медаль, которой были отмечены его достижения, "очень большая и красивая золотая медаль", врученная ему ректором, философом Эдуардом Целлером, в конце летнего семестра 1879 года в актовом зале университета, была его первой научной наградой.

Более широкая по содержанию работа - вновь по инициативе Гельмгольца была вынесена на конкурс Берлинской Академией наук. Следовало установить, влияют ли изоляторы каким-либо образом на электродинамические процессы, как того требовала максвелловская теория в противовес старым воззрениям. Гельмгольц предложил это задание, ожидая, что Герц справится с ним успешно.

Однако приблизительный расчет убедил Герца в том, что применяемые тогда лабораторные средства недостаточны для возбуждения быстрых электрических колебаний, которые были необходимы для экспериментального разрешения этого вопроса. Он не мог решиться начать разработку. Через семь лет он вернулся к этому предмету в Карлсруэ. Осенью 1879 года увенчанный премией студент приступил к разработке своей докторской диссертации "Индукция во вращающихся шарах". Через три месяца он закончил опыты и письменно изложил их результаты.

Только 14 дней лежал манускрипт на письменных столах экспертов. Гельмгольц оценил работу на "очень хорошо". "Она показывает, - писал он, что автор умеет проводить трудные математическо-физические исследования с большой уверенностью и находчивостью. Результаты интересны и новы". Кирхгоф как второй эксперт добавил: "Я присоединяюсь к положительной оценке работы и ходатайствую о допуске кандидата к экзамену".

О ходе докторского экзамена, проходившего 5 февраля 1880 года, Герц сообщил на следующий день родителям: "Некоторую неловкость испытал я, однако, когда шел вчера в университет и увидел, что в сенатском зале горят все огни. Экзамен длился от шести до восьми. Стоило мне начать, и я сразу увидел, что не должен провалиться". Далее он пишет: "Как только у меня появлялась неуверенность, экзаменаторы торопились поднять мое мужество детски легкими вопросами и перейти в другую область. В философии я мог бы блеснуть, если бы профессор Целлер не спрашивал слишком уж легко".

Протокол экзамена в актах Гумбольдтовского университета подтверждает и дополняет слова Герца.

"Господин Гельмгольц, - говорится там, - начал экзамен с основного предмета. Он спросил о фактах, обнаруженных посредством наблюдений, благодаря которым пришли к признанию волновой теории света. Кандидат ответил на все без исключения поставленные вопросы с большой уверенностью и ясностью. Профессор Целлер спрашивал о досократовской, платоновской и аристотелевской философии и был удовлетворен ответами кандидата".

На все вопросы, поставленные Кирхгофом, который продолжил экзамен по основному предмету, Герц также ответил "полностью правильно и уверенно". Математик Куммер закончил экзамен вопросами из области механики и ее применения и из теории кривых плоскостей. И здесь кандидат показал себя "хорошо ориентированным почти во всем в этих предметах". Общей оценкой экзамена была - "хорошо" ("magna cum laude").

Оценка "хорошо" была тогда редкой в Берлинском университете и Герц остался ею весьма доволен. "Считанные доктора здешнего университета имеют мою оценку, и, особенно у Гельмгольца и Кирхгофа, это удается немногим", гордо сообщает он родителям. Еще раньше, вскоре после своего прибытия в Берлин, он писал: "К здешним докторам относятся с трепетным уважением, и они кажутся, мне во всяком случае, иными, чем где-либо в других местах".