Приключение великих уравнений - Владимир Карцев

Рисунок XVII века: первые опыты с лейденской банкой.

О фонтанах. О зрении. О метеорах. О ветрах. Ему не хватало широты взглядов, способности к обобщению. Может быть, этим можно объяснить, что он вошел в историю не как великий физик, а как человек, одним из первых испытавший на себе электрический удар лейденской банки: "...ради французской короны я не согласился бы еще раз подвергнуться столь жуткому сотрясению...".

Итак, новость о лейденской банке с быстротой электрического удара начала распространяться по Европе и не слишком просвещенной тогда Америке. В лабораториях, аристократических салонах, на ярмарках ставились удивительные опыты, неприятные, забавные и волнующие одновременно.

Французская столица, разумеется, не могла остаться в стороне от "лейденского поветрия". Семьсот парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах взялся за головку банки, все семьсот монахов, сведенные одной судорогой, вскрикнули с ужасом.

Сто восемьдесят королевских мушкетеров тоже провели перед королем подобный опыт в Версале. Даже гвардейская дисциплина оказалась бессильной перед ударом лейденской банки: "Первый держал в свободной руке банку, а последний извлекал искру; удар почувствовался всеми в один момент. Было очень курьезно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик, исторгаемый неожиданностью у большей части получающих удар".

Провел этот эксперимент придворный "электрик" короля, специально ведавший различными электрическими увеселениями, аббат Нолле.

Несмотря на неприятное ощущение, тысячи и тысячи людей хотели подвергнуться эксперименту.

Изготавливались новые банки, все более мощные.

Лейденская банка стала непременным атрибутом электрических исследований. С ее помощью получали крупные электрические искры - иной раз до нескольких сантиметров.

Электрические опыты приобрели необыкновенную популярность. Иной раз даже кажется, что они были в те времена одним из изысканнейших развлечений.

Целые представления, занимательные, чуть не театральные зрелища, разыгрывались перед восторженными зрителями.

Лекторы, а может быть, вовсе не лекторы, а послы новой эпохи, искусители душ, воспламенители сердец глашатаями новых открытий разъезжали по свету, оставляя повсюду яркие воспоминания о необычных опытах и, как выразился бы один наш известный профессор, "ощущение интеллектуального дискомфорта".

Зрители уходили с представлений взволнованные. Несомненно, рано или поздно среди них должен был оказаться человек, на которого опыты произведут более глубокое впечатление, чьи скрытые дотоле силы будут разбужены вдруг неприятным ударом лейденской банки, кому суждено увидеть больше, чем другим...

Этого не произошло ни в Лейдене, ни в Санкт-Петербурге, ни в Париже, ни в Женеве, ни в Лондоне. Это произошло в далекой Америке.

Eripit Coelo fulmen scemprumgue tyrannis5

Итак, шел 1747 год... По городам и селениям Европы и Нового Света разъезжали предприимчивые эмиссары-экспериментаторы, совершающие "электрические чудеса". Они воспламеняли спирт, убивали цыплят, вызывали странный свет в темноте.

Особенно кстати пришлись эти представления в Америке, где до тех пор основными развлечениями были распродажи да скачки. Колонисты валом валили на представления некоего доктора Спенсера, проделавшего долгий путь из Глазго до Бостона для того, чтобы показать американцам новые электрические опыты и немало заработать на этом.

Шел 1747 год... На лекцию по электричеству в Бостоне попал средних лет джентльмен, высокий, импозантный, прекрасно сложенный, окруженный друзьями и почитателями.

Завороженный, смотрел он на синие электрические искры, со смешанным чувством прикасался к оголенным кондукторам большой лейденской банки, жадно вдыхая пахнущий озоном воздух.

Этим человеком был Бенджамен Франклин. Трудно себе представить более выдающуюся и популярную личность своего времени. Он, пятнадцатый ребенок мелкого ремесленника, родился в 1706 году в Бостоне, жил 84 года и занимался физикой всего лишь семь лет - с 1747 по 1753 год.

Франклин ввел в науку понятие положительного и отрицательного электричества. Когда мы пользуемся словами "батарея", "конденсатор", "проводник", "заряд", "разряд", "обмотка", мы вряд ли помним о том, что Франклин первым дал названия всем этим вещам.

В последние годы своей жизни Франклин стал одной из выдающихся фигур политической жизни Америки, активным борцом за освобождение Америки от колониального ига Англии.

В двадцать семь лет он, помимо всего прочего, был популярнейшим писателем Америки. Его "Бедный Ричард" выдержал бессчетное количество изданий. "Я мог бы попытаться вызвать к себе добрые чувства, провозгласив, что я пишу эти выпуски не для чего иного, как для блага общества; но это было бы неискренне, и кроме того, современники мои слишком умны для того, чтобы быть обманутыми таким образом... Истина же в том, что я крайне беден, а издатель обещал мне значительную часть выручки...", - откровенно писал Франклин по поводу своей писательской деятельности.

Бенджамен Франклин.

"Альманах Бедного Ричарда" был чем-то вроде календаря, содержащего практические советы, изречения (типа "нельзя заставить пустой мешок держаться прямо", "своим можешь назвать лишь то, что съел") и занимательные рассказы. Образ бедного Ричарда - "полуголодный ученый старикан, допекаемый своей сварливой женой, рассуждающий о пользе бережливости, подмигивающий молоденьким женщинам" - оказался необычайно популярным и жизненным. "Альманах" издавался около тридцати лет. Для нас во всем этом, помимо иллюстрации высокого "общего уровня таланта" Франклина, важно и то, что "Альманах", так же как и издававшаяся им же "Пенсильванская газета", дали Франклину возможность разбогатеть и к сорока годам "отдалиться от дел". Наличие свободного времени и денег немало способствовали успехам Франклина в области электричества.

Франклин был обаятельнейшим, образованнейшим человеком своего времени. Веселый и жизнерадостный, атлетически сложенный, Франклин всегда окружен интересными и влиятельными людьми - дипломатами, принцами, учеными и очаровательными женщинами.

Но вернемся к семи "электрическим" годам из жизни Франклина, точнее, к тем из них, которые были связаны с доказательством электрической природы молнии.

После случайно прослушанной популярной лекции Франклин, решив систематизировать все, что он узнал от других и понял сам, развил довольно простую, но стройную и, как впоследствии оказалось, правильную теорию статического электричества и его передачи от одного тела к другому - ту самую теорию, которую мы проходим в школе, впервые знакомясь с электричеством. Сейчас мы сделали бы лишь одну поправку к этому учению - Франклин наугад принял, что то тело, которое накапливает электричество, заряжается положительно. Тело, теряющее электричество ("электрическую жидкость" по терминологии Франклина), заряжается отрицательно. Мы знаем сейчас, что носителем электричества в проводниках является отрицательно заряженный электрон. Поэтому наэлектризованное тело, на наш взгляд, должно быть признано отрицательным. Естественно, что Франклин не мог предугадать этого, и для того, чтобы не ломать установившиеся со времени Франклина представления, сейчас направление тока (от "плюса" к "минусу") принимают обратным направлению происходящего в действительности процесса - движения электронов.

Франклин вдохновенно творил новую теорию. Идеи вытекали друг из друга, обретали мелодию, гармонию, изящно модулировали и образовали, наконец, блестящую симфонию статического электричества. Атмосферу необыкновенной легкости, игры, но игры, в тайных закоулках которой могут скрываться великие открытия, атмосферу, в которой творил он свою теорию, передал Бенджамен Франклин в одном из своих писем к английскому другу:

"Ввиду того, что наступает жаркая погода, когда электрические опыты доставляют мало удовольствия, мы думаем покончить с ними на этот сезон, завершив все довольно веселым пикником.

На берегах реки Скулкилл искра, переданная с одного берега на другой без какого-либо проводника, кроме воды, зажжет одновременно на обоих берегах реки спиртовки (этот опыт, к изумлению многих видевших его, мы уже проделывали некоторое время тому назад)... Индейка к нашему ужину будет умерщвлена электрическим ударом и зажарена на электрическом вертеле огнем, зажженным наэлектризованной банкой; мы выпьем за здоровье всех известных физиков... из наэлектризованных бокалов под салют орудий, стреляющих от электрической батареи"6.

Теория статического электричества помогла Франклину сделать сенсационное открытие - он первым доказал, что молния, с грохотом прорезающая небо, и искра, полученная с помощью лейденской банки, это одно и то же явление, только в разных масштабах.