Текст книги "Майкл Фарадей. Его жизнь и научная деятельность"

Покончив с опытной стороной вопроса, Фарадей переходит к обобщениям и высказывает, гораздо ранее Мейера, Джоуля и других, кто работал над выяснением единства физических сил, основной закон силы, состоящий в том, что сила не творится, а только переходит из одного состояния в другое, и что таким же образом сила никогда не пропадает, а лишь изменяет форму своего проявления. Приводим здесь подлинные слова Фарадея, касающиеся данного предмета, – слова образные и весьма характерные для его манеры изложения. “Теория прикосновения, – говорит он, – принимает, что из ничего может возникнуть сила, могущая преодолевать громадные сопротивления, например, худых и хороших проводников, по которым проходит ток, и сопротивление электролитного действия, производящего разложение тела; что без всякого изменения в природе действующего вещества или без всякой траты действующей силы можно произвести ток, который будет действовать безостановочно наперекор постоянному препятствию и прекратится только в силу окончательного разрушения, которое он произведет на своем пути. Это было бы поистине сотворением силы из ничего, подобного чему нет в природе. У нас есть много способов изменять проявление данной силы, так что можно сказать, будто существует переход одной силы в другую. Мы можем, например, превратить химическую силу в электрический ток и обратно: электрический ток в химическую силу. Прекрасные опыты Зебека и Пельтье показывают взаимные переходы теплоты и электричества; другие опыты Эрштеда и мои показывают превращаемость электричества в магнетизм и обратно. Однако нигде, даже в электрическом угре и скате, не творится новая сила без соответственных трат на это чего-либо другого”.

К работам в области электрохимии принадлежит и напечатанный в 1835 году Фарадеем мемуар об улучшенной форме вольтова столба. После этой работы он обращается к общим вопросам о сущности электрической силы во всех ее проявлениях, о способах ее действия и о законах, которым подчиняются проявления электричества. В 1836 и 1837 годах Фарадея усиленно занимает вопрос о линиях электрического действия – вопрос, который затем был оставлен без внимания до самого последнего времени, когда им занялся Герц, основавший на работах Фарадея свои знаменитые опыты, которые доказали, что электричество является в такой же мере результатом колебания эфира, как и свет, и что проявления его подчиняются одним законам с проявлениями света. Именно Фарадей доказал в 1837 году, что электрическое действие происходит не по прямым линиям, а по кривым. Фарадей нашел, что можно индукцией наэлектризовать изолированный шар, помещенный в тени от тела, не проводящего электричество и защищающего шар от электрического действия по прямому направлению. Он начертил линии электрической силы, как они огибают края экрана и снова соединяются по другую сторону; он доказал, что во многих случаях увеличение расстояния между изолированным шаром и индуктирующим телом усиливало, а не ослабляло электрическое напряжение шара. Это явление Фарадей приписал тому, что кривые линии электрической силы сходятся на известном расстоянии позади экрана. Как видим, от этих открытий к открытию волн электричества, сделанному несколько лет тому назад Герцем и наделавшему так много шума, только один шаг.

Вслед за тем Фарадей ставит себе вопрос, почему одни тела проводят электричество, а другие – нет? Опыты, которые предпринял Фарадей для разъяснения этого вопроса, привели к совершенно неожиданному результату. Мы не будем описывать здесь эти опыты как ввиду их сложности, так и многочисленности; укажем только на конечный результат. Фарадей установил, что в научном смысле деление тел по отношению к проводимости электричества на проводники и изоляторы (непроводники) не выдерживает критики, что все тела являются одновременно и проводниками и изоляторами, что разница между ними лишь в том, что одни тела больше и скорее проводят электричество, а другие меньше и медленнее. Фарадею удалось построить аппарат, обнаруживающий способность к электропроводимости даже в таких телах, которые дотоле считались совершенно неспособными проводить электричество.

Обширные и разносторонние работы, изложенные в настоящей главе, не могли не отразиться на здоровье Фарадея. В последние годы этого периода своей жизни он работал уже с большим трудом. В 1839 и 1840 годах состояние Фарадея было таково, что он нередко вынужден был прерывать свои занятия и уезжать куда-нибудь в приморские местечки Англии. Здесь он чувствовал себя настолько обессилевшим, что по целым дням ничего не в состоянии был делать, и, сидя у открытого окна, любовался морем и небом. Такое вынужденное бездействие сильно тяготило Фарадея и наводило его на мрачные мысли о своей якобы неспособности к серьезному умственному труду. Он не хотел понимать, что все дело в усталости, что ему необходим значительный отдых, – и при первом же ощущении возврата сил снова брался за работу и снова убеждался в своей слабости. Наконец, в 1841 году друзья убедили Фарадея поехать в Швейцарию, чтобы основательным отдыхом собрать силы для новых работ. Здесь мы прервем изложение научных изысканий Фарадея и сделаем обзор внешних событий его жизни за рассмотренные нами периоды его научной деятельности.

ГЛАВА IV. ОБЗОР ВНЕШНИХ СОБЫТИЙ ЖИЗНИ ФАРАДЕЯ (1821–1841)

Семейная жизнь. – Неприятности. – Фарадей и Дэви. – Случай с Вульстеном. – Случай с итальянскими учеными. – Фарадей и Андерсон. – Прием в число членов Королевского общества. – Предложение президентства в Королевском обществе. – Член различных обществ. – Богатство или знание? – Пенсион. – Пребывание в Швейцарии

Жизнь Фарадея с тех пор, как он вступил в Королевский институт, сосредоточивалась, главным образом, на лаборатории и научных занятиях. Сначала он, как мы знаем, был простым ассистентом Дэви – чем-то немного выше сторожа, наблюдающего за порядком в лаборатории. Скоро, однако, ему были вынуждены дать более независимое положение – ввиду его выдающихся работ, а затем он был избран директором химической и физической лабораторий Королевского института, что дало ему известные материальные средства, вполне достаточные при его скромном образе жизни, и возможность пользоваться для своих работ всеми научными средствами, которыми располагал Королевский институт. Возможность всецело отдаться научным занятиям для Фарадея обуславливалась, однако, не только известною материальною обеспеченностью – но еще более тем, что все внешние жизненные заботы были сняты с него женою, бывшею для него настоящим ангелом-хранителем. Любящая жена приняла на себя все тяготы жизни, чтобы дать возможность мужу всецело отдаться науке. Никогда в течение продолжительной совместной жизни Фарадей не почувствовал затруднений материального свойства, которые ведала одна жена и которые не отвлекали ум неутомимого исследователя от его великих работ. Семейное счастье служило для Фарадея и лучшим утешением в неприятностях, выпадавших на его долю в первые годы его научной деятельности.

Неприятностей этих было немало. Прежде всего, они шли от первого учителя Фарадея – Дэви, к которому Фарадей относился всегда с уважением, доходившим до благоговения. Мы уже видели выше, как бесцеремонно позволял себе относиться к Фарадею Дэви во время их совместного путешествия по Европе. По возвращении, когда Фарадей начал самостоятельные научные работы, Дэви, пользуясь своим положением начальника, стал позволять себе еще большую бесцеремонность. Он прилагал к публиковавшимся работам Фарадея свои предисловия, в которых выяснял читателю, что, собственно, открытия Фарадея принадлежат ему, Дэви, так как он внушил их Фарадею, являющемуся только исполнителем его, Дэви, соображений. Скромный и благоговевший перед Дэви Фарадей позволял совершать над своими работами подобную узурпацию до тех пор, пока работы Фарадея не сделались настолько крупными и оригинальными, что Дэви самому стало стыдно приписывать их себе. Мелочная зависть Дэви к своему ученику проявлялась, однако, не только в указанных фактах, но и во многих других, и когда работы Фарадея обратили на себя настолько общее внимание, что возник вопрос о принятии его в число членов Королевского общества, Дэви сделал все зависевшее от него, чтобы помешать этому избранию, и если это избрание все-таки состоялось, то отнюдь не по вине Дэви.

Вообще, Фарадею на первых порах его научной деятельности пришлось немало вынести столкновений с тогдашними английскими учеными. Его обширный и острый ум быстро делал многочисленные открытия в разных отраслях науки, и тогдашние ученые, с большим трудом додумывавшиеся до того или иного открытия или обобщения, не могли поверить, чтобы вчерашний переплетчик мог самостоятельно додуматься до того, что им стоило таких больших трудов, а тем более пойти дальше их; неудивительно, что почти каждая из первых работ Фарадея задевала амбицию какого-нибудь из тогдашних ученых, заявлявших по опубликовании этих работ, что и они “хотели” то же самое сказать, но что Фарадей воспользовался их мыслями. Особенно характерно в этом отношении столкновение Фарадея с Вульстеном.

Как мы уже говорили во второй главе, впервые внимание Фарадея на электромагнитные явления было обращено соображениями Вульстена, которые он высказал по поводу открытий Эрштеда и Ампера в присутствии Фарадея. Соображения эти состояли в том, что, вероятно, можно превратить замеченное названными учеными отклонение магнитной стрелки под влиянием гальванического тока в непрерывное вращение ее вокруг проводника и что, быть может, удастся получить обратное действие, то есть заставить проводник вращаться вокруг тока. Эти соображения, делающие честь Вульстену как результат исключительной прозорливости его ума, не опирались решительно ни на какие данные и получили ценность именно лишь потому, что обратили внимание Фарадея на область электромагнитных явлений. В сущности, Фарадей обязан Вульстену только интересом к явлениям указанной области; все же то, что он открыл в данной области, добыто им совершенно самостоятельно и, как мы видели, далеко превзошло соображения Вульстена. Тем не менее, когда появились первые работы Фарадея о явлениях электромагнетизма, и сам Вульстен, и в особенности его друзья стали обвинять Фарадея ни более ни менее как в плагиате. Обвинения, предъявлявшиеся Фарадею, были очень странны. Во-первых, говорили, зачем Фарадей стал заниматься предметом, которым уже занимается Вульстен, и, во-вторых, зачем он воспользовался мыслями последнего? Выходило, как будто те или другие области научных исследований могут быть приобретаемы отдельными лицами в свое исключительное ведение и будто мысли и соображения, высказанные ученым, должны составлять его собственность и никто не вправе воспользоваться ими для дальнейших изысканий. Как ни странны были подобные обвинения, Фарадей, по скромности и из уважения к Вульстену, желал объясниться с последним и написал ему письмо, прося личного свидания для следующей цели: “1) Я желал бы оправдаться и уверить, что считаю себя много обязанным Вам; 2) высоко ценя Вас, я хотел бы опровергнуть все неосновательные предположения, говорящие не в мою пользу; и 3) если я поступил несправедливо, желал бы просить у Вас извинения”. Это письмо, весьма характерное для Фарадея, который уже в это время был на целую голову выше Вульстена, вызвало со стороны последнего величественно-пренебрежительный ответ: “Если Вы сами вполне убеждены, что не пользовались случайно откровенностью других, то, я полагаю, Вы не имеете оснований много беспокоиться”. Ответ заканчивался выражением снисходительной готовности выслушать объяснения Фарадея; но понятно, что Фарадей счел уже излишним воспользоваться этой снисходительностью Вульстена.

Надо здесь упомянуть, что с самим Фарадеем бывали случаи, когда он мог с несравненно большим правом, нежели Вульстен, претендовать на похищение у него идей и открытых им фактов, – но он вел себя в подобных случаях совсем иначе, нежели Вульстен. Укажем на один пример. Когда в начале 30-х Фарадей снова возвратился к работам в области электромагнетизма и сделал те блестящие открытия, о которых мы говорили в третьей главе, он, задолго до опубликования своих открытий, сообщил часть их в письме своему другу Гашету, а тот не замедлил прочитать это письмо в Парижской академии наук. Двое итальянских ученых, познакомившихся этим путем с открытиями Фарадея, повторили его опыты, скомбинировали некоторые новые и опубликовали одновременно с Фарадеем свою работу как нечто самостоятельное. Фарадею не только не пришло в голову обвинять итальянских ученых в плагиате, но он счел нужным написать письмо глубокоуважаемому им Гей-Люссаку, в котором защищал себя против возможного подозрения его в заимствовании от итальянцев. Так скромен был “царь физиков”.

Еще сильнее выступало это качество Фарадея в его отношениях к своему лаборанту, представлявших полную противоположность отношению Дэви к самому Фарадею, когда он был лаборантом этого ученого. Лаборантом Фарадея был некто Андерсон – человек добрый, но совершенно бездарный, способный лишь к чисто механическим манипуляциям. Это не мешало ему смотреть на себя очень высоко, и он пренебрежительно говорил о Фарадее: “Опыты-то делаю я, а Фарадей только калякает”. И вот об этом-то господине Фарадей отзывается в своих записках следующим образом: “Он помогал мне во всех опытах, которые я делал, и я ему много обязан и благодарен за его заботливость, невозмутимость, пунктуальность и добросовестность”.

История с Вульстеном доставила Фарадею немало неприятностей в 1823–1824 годах, когда некоторые почитатели ученого предложили его кандидатом в члены Королевского общества. Сам Вульстен к этому времени изменил свое мнение о Фарадее и был в числе подписавших предложение об избрании Фарадея в члены Королевского общества. Но нашлись другие, которые раздували недоразумение, происшедшее между Фарадеем и Вульстеном, и утверждали, что Фарадей не имеет “нравственного права” вступить в святилище, именуемое Королевским обществом. Во главе этих противников Фарадея был, к глубокой печали Фарадея, уважаемый им Дэви, состоявший тогда президентом Королевского общества. Последний унизился даже до попытки заставить Фарадея взять назад свою кандидатуру, и между ними произошел следующий характерный разговор. “Вы должны взять назад предложение о Вашем избрании”, – заявил Дэви Фарадею. “Не я подал это предложение, а члены общества, и я не вправе взять его назад”, – отвечал последний. “Тогда Вы должны побудить к тому Ваших рекомендателей”. – “Я уверен, они этого не сделают”. – “В таком случае я как президент сделаю это”. – “Я убежден, что сэр Дэви сделает только то, что считает благородным”, —закончил разговор Фарадей. Он не придавал значения факту вступления в Королевское общество, но оппозиция Дэви и других пробудила его гордость, и он решил непременно добиться этой чести. Он составил записку, в которой опроверг все возведенные на него обвинения, и представил записку в общее собрание членов Королевского общества. Несмотря на оппозицию Дэви, Фарадей был избран членом Королевского общества.

В то время как в Королевском обществе шли дебаты о том, принимать ли Фарадея в члены, другие тогдашние общества без всяких колебаний и по собственной инициативе увенчивали его ученые заслуги избранием в свою среду. Так, в том же 1823 году Парижская академия наук избрала Фарадея членом-корреспондентом; “Academia dei Georgofili di Firenze” (Флорентийская академия), “Cambridge Philosophical Society” и “British Institution” – почетным членом; “Athenaeum club” – секретарем.

Позднее Фарадей блистательно отомстил оппозиции, желавшей воспрепятствовать его избранию в члены Королевского общества, – показав, как мало ценит он внешние отличия. В это время лорд Вротсли отказался от президентства в названном обществе, и репутация Фарадея как ученого стояла тогда уже на такой высоте, что ни у кого не было сомнения относительно того, кто должен заместить Вротсли. Когда Фарадею было сообщено об общем желании видеть его президентом Королевского общества, он категорически отказался от этой чести. Несколько депутаций от общества не могли поколебать его решения. Своему любимому ученику и другу Тиндалю, который уговаривал его принять предложение, Фарадей ответил: “Я хочу остаться до конца жизни просто Майклом Фарадеем, и позвольте мне вам сказать, что если бы я принял честь, которою удостаивает меня Королевское общество, я не мог бы более года ручаться за непорочность своей души”. Еще позднее, в последние годы жизни Фарадея, ему снова было предложено президентство в Королевском обществе, но он и на этот раз отказался.

С таким же пренебрежением относился Фарадей и к материальным выгодам. В Англии человек таких обширных знаний, каким был Фарадей, весьма легко мог нажить огромное состояние тем, что Фарадей называл “профессиональными делами”. Друзья и старались заставить его сделать что-либо для упрочения своего материального положения. В 1830 году друг Фарадея, Ричард Филипс, убедил его произвести несколько анализов, по поручению некоторых промышленных обществ, уплативших ему за труд более 10 тысяч рублей. В следующем году “профессиональные дела” дали ему еще больший доход. В это время, как рассказывал Фарадей Тиндалю, перед ним встала со всею соблазнительностью перспектива сделаться богачом, отдавшись промышленным занятиям. Доход от этих занятий легко мог бы возрасти до нескольких десятков тысяч рублей в год. Но тогда пришлось бы пожертвовать для этих занятий занятиями наукой; приходилось выбирать между наукой и богатством, и Фарадей не колебался в выборе. С этих пор он совсем оставил промышленные занятия, отдав все свои силы и время науке, и только иногда, по поручению правительства, обращался к работам практического характера, например, исследованию причин взрыва в каменноугольных копях и тому подобному.

В 1835 году тогдашний первый министр Англии, сэр Роберт Пил, умевший ценить людей науки и знавший скромность материальных средств Фарадея, предложил ему государственную пенсию как слабое вознаграждение за его великие открытия. Фарадей ответил письмом, в котором он выражает свое мнение, что “правительство поступает совершенно справедливо, награждая и поддерживая науку”, но вместе с тем категорически отказывается от пенсии, находя, что он “сам еще в состоянии заработать себе средства к жизни”. Пил, однако, настаивал на своем предложении; друзья и родные убеждали Фарадея принять пенсию, и он, наконец, согласился. В это время произошла перемена министерства, и новый министр лорд Мельбурн оказался, как это часто бывает, не имеющим даже понятия о величайшем ученом своей страны. Просматривая списки недавно назначенных пенсионеров, он с удивлением остановился на имени “какого-то Фарадея” и пожелал лично посмотреть на него. Фарадея пригласили в министерство. Фарадей, ничего не подозревая, явился к министру и должен был выслушать от него целый трактат о странности награждать пенсиями ученых и писателей, словно они могут и вправду оказать такие же бесценные услуги отечеству, как бравые генералы или секретари и архивариусы государственных учреждений. Фарадей, конечно, тотчас же отказался от назначенной ему пенсии. Лорд Мельбурн был очень удивлен, что “какой-то химик” также имеет чувство собственного достоинства и почувствовал к Фарадею глубокое уважение. Он написал Фарадею письмо, в котором извинялся за свои слова и просил его не отказываться от пенсии; но Фарадей остался непреклонен в своем решении “самому зарабатывать свой кусок хлеба”.

Так как единственным ресурсом Фарадея было скромное содержание, получаемое им в качестве директора физической и химической лаборатории Королевского института, то он вынужден был продолжать свои занятия, несмотря на то, что здоровье его к концу 30-х годов сильно пошатнулось и требовало продолжительного отдыха. Правда, совет Королевского института давал Фарадею продолжительный отпуск с сохранением содержания, но Фарадей, при своей щепетильности, не считал себя вправе воспользоваться этим предложением. Наконец, дело дошло до того, что Фарадей от физического и умственного переутомления сделался почти неспособным к занятиям, а вместе с тем совершенно апатичным, и только тогда жена и друзья его могли, пользуясь предложением совета Королевского института, отправить больного в Швейцарию.