Жизнь проста. Как бритва Оккама освободила науку и стала ключом к познанию тайн Вселенной - Джонджо МакФадден

Опыты с яркими искрами, возникающими словно из ниоткуда, породили массовое увлечение загадочным явлением – электричеством, с которым теперь экспериментировали не только в лабораториях, но и в светских салонах или на цирковых представлениях. Красильщик из Кентербери Стивен Грей (1666–1736) поменял профессию и стал исполнять фокусы с электричеством после того, как в ходе опытов обнаружил, что электрический флюид передается по шелковым нитям (веревкам) на расстояние нескольких сотен футов. Он прославился трюком «с висящим в воздухе мальчиком», в ходе которого тело мальчика, подвешенного горизонтально с помощью шелковых веревок, начинало притягивать перья и кусочки фольги после того, как Грей наэлектризовал его ноги. Самым эффектным моментом шоу было появление искр в приглушенном свете зала, когда Грей подносил к ступням мальчика стеклянную палочку.

Опыты с электричеством служили не только для развлечения публики, постепенно на их основе стало складываться понимание природы и свойств электрического флюида. Грей также обнаружил, что некоторые материалы (например, шелк или металлическая проволока) могут проводить электричество, а другие, например дерево, не обладают такой способностью, и это никак не связано с магией или волшебством. Примерно в 1745 году профессор Питер ван Мушенбрук (1692–1761) из Лейдена обнаружил, что с помощью предварительно наэлектризованной трением стеклянной палочки электрический флюид можно перенести в стеклянную банку с обкладкой, наполненную водой, и накапливать его там. Однажды он дал подержать заряжавшуюся банку своему другу-юристу, и тот испытал неприятный шок. Через несколько дней Мушенбрук повторил опыт, но на этот раз он держал банку сам. Он получил сильнейший удар, о котором впоследствии вспоминал: «Меня так сильно ударило, что все тело содрогнулось, как от удара молнии. Физические ощущения были столь ужасны, что я не могу выразить это словами».

Рис. 25. Лейденская банка

Впоследствии Мушенбрук усовершенствовал прибор, увеличив его емкость за счет внешней и внутренней обкладки из тончайшего металлического листа – фольги. Кроме того, вместо воды он заполнил банку свинцовой дробью, а также поместил внутрь медный стержень, который выходил наружу через отверстие в пробке, закрывавшей банку. Это и был первый электрический конденсатор, которому аббат Нолле дал название «лейденская банка» и который был им использован в знаменитом опыте с монахами. Простота изготовления и возможность использовать несколько последовательно соединенных банок позволили создавать более мощные электрические батареи (по аналогии с артиллерийской батареей), способные свалить ударом не только выстроившихся в цепочку монахов, но и быков, мощных борцов и бравых солдат. Доступность этого изобретения сделала его чрезвычайно популярным как в научной среде, так и в мире развлечений. Прошло совсем немного времени, прежде чем одному из зрителей электрического представления пришла в голову идея о том, что все это напоминает мощную атмосферную вспышку, наблюдаемую в природе.

КАК ПОЙМАТЬ МОЛНИЮ В СТЕКЛЯННУЮ БАНКУ

В 1743 году тридцатисемилетний владелец собственной типографии и издатель газеты Бенджамин Франклин (1706–1790) во время поездки в Бостон оказался на представлении с многообещающим названием «Огненные искры на лице и руках мальчика, горизонтально подвешенного в воздухе», которое давал гастролер из Эдинбурга Адам Спенсер. Позже Бенджамин Франклин прославится как один из величайших государственных деятелей Америки, однако увиденный им трюк с «искрящимся» мальчиком зажег и в нем искру увлечения электричеством. Стремление разгадать эту тайну сопровождало Франклина всю жизнь.

В 1750 году, после нескольких лет экспериментов в домашних условиях, Франклин написал письмо в Лондонское королевское общество, в котором изложил свою идею о том, что все наэлектризованные предметы либо имеют избыток электрического флюида (то есть обладают положительным зарядом), либо испытывают его нехватку (имеют отрицательный заряд), либо нейтральны. Любое нарушение равновесия, как, например, в трюке с мальчиком, может вызывать, по мнению Франклина, поток электричества, а иногда даже искры. Он высказал еще более дерзкое предположение об электрической природе молнии, которая представляет собой гигантскую искру и возникает в результате нарушения электрического равновесия между облаками и землей.

Франклин решил проверить свою гипотезу на практике и однажды в грозовую июньскую ночь 1752 года отправился вместе с сыном в поля в окрестностях Филадельфии запускать бумажного змея. К верхнему концу веревки, к которому крепился змей, был привязан ключ. Нижний конец веревки соединялся с лейденской банкой. Направляя змея прямо в грозовую тучу, они надеялись таким образом поймать молнию в лейденскую банку. К счастью, эксперимент не удался. Если бы все получилось так, как они задумали, то это бы стоило им жизни, что могло существенно изменить ход развития американской истории. Впрочем, несмотря на то что эксперимент провалился, Франклин успел заметить, что «некоторые выбившиеся из веревки волокна встали дыбом и, казалось, отталкивались друг от друга, будто бы находясь на общем для них проводнике»[339]. Это означало, что грозовая туча наэлектризовала змей и веревку точно так же, как это можно было сделать с помощью лейденской банки. Франклин доказал, что молния, которая на протяжении тысячелетий считалась орудием богов, на деле оказалась формой электричества. Немецкий философ Иммануил Кант назвал Франклина «новым Прометеем», а английский химик Джозеф Пристли считал, что эксперимент с воздушным змеем был «величайшим достижением во всей истории философии со времени сэра Исаака Ньютона», а Франклин может по праву называться «отцом современной теории электричества»[340].

ЕСТЬ ЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО В ЖИВЫХ СУЩЕСТВАХ?

Несколькими годами ранее, в 1746 году английский натуралист Роберт Тернер, последователь традиций витализма[341], опубликовал книгу «Электрикология, или Рассуждения об электричестве. Исследование его природы, причин возникновения, свойств и действия, основанные на принципах теории эфира» (Electricology: Or a Discourse upon Electricity. Being an Enquiry into the Nature, Causes, Properties and Effects thereof, upon the Principles of the Aether). Книга содержала довольно разрозненные сведения о разных оккультных теориях, однако в одном автор отклонился от традиции, выдвинув предположение о том, что удар морского ската имеет электрическую природу. При этом Тернер не изменил своим представлениям о роли сверхъестественных сил, к которым он относил и электричество, генерируемое живыми существами, хотя и полагал, что его тоже можно аккумулировать при помощи лейденской банки.

Более обширные исследования животного электричества принадлежат английскому военному, ученому и дипломату, полковнику Джону Уолшу (1726–1795), находившемуся на службе в Индии. Став членом Лондонского королевского общества в 1772 году, он был представлен Бенджамину Франклину, вместе с которым они разработали план, суть которого Франклин изложил следующим образом: «Предписание к исследованию, имеющему своей целью установить, является ли шок, возникающий при касании морского ската… действием электричества или нет». Позже в том же году Уолш отправился в приморский город Ла-Рошель на юге Франции и нанял местных рыбаков, чтобы получить материал для исследования – электрических скатов, обитавших в Средиземном море. Впрочем,