Издательство «Молодая гвардия», 1974 г

Вид материала

Документы

Содержание 249 одна сорокамиллионная часть парижского меридиана. 8а

Подобный материал:

• Леонид Гроссман. Пушкин. Москва, Издательство ЦК влксм "Молодая гвардия", 1939, 648, 165.63kb.
• Достоевский москва «молодая гвардия», 6899.86kb.
• Москва «молодая гвардия» 1988 Гумилевский, 3129.54kb.
• Конспект Список литературы. Данные о страницах, 1984.03kb.
• Анатолий Тарасов совершеннолетие хоккей и хоккеисты, 3158.36kb.
• Борис Иванович Машкин, российский патентный поверенный. Российская судебная практика, 14.83kb.
• Етирования читателей области к 65-летию создания Краснодонской подпольной молодежной, 358.85kb.
• Леонид Борисович Дядюченко автор нескольких книг стихов и документальной прозы,, 3027.99kb.
• «Молодая гвардия», 118.47kb.
• А. Н. Яковлев от Трумэна до Рейгана доктрины и реальности ядерного века издание второе,, 5531.78kb.

245

выдающихся для своего времени успехов в точных изме­рениях, эти успехи никак не отразились в упорядочении и выверке аршинов, фунтов, ведер, пудов, обращающих­ся в стране.

Вышнеградский понимал, что во главе центрального метрологического учреждения такой страны, какова Рос­сия, должен стоять крупный ученый, и, как никому дру­гому, министру было ясно: во всей России не сыскать человека, который более подходил для этой роли, чем Менделеев. В метрологии в один узел сплелись все проб­лемы, для изучения которых в Менделееве как будто специально было подобраны необходимые таланты. Здесь требовалась и его любовь к тонким измерениям, и к точ­ным расчетам, и к придумыванию новых приборов. Мет­рология давала пищу для размышлений философскому уму Менделеева. Метрология отвечала насущнейшим нуждам любимой Менделеевым промышленности. и тех­ники. Метрология, наконец, давала простор для органи­заторских талантов Менделеева. Поэтому в 1892 году, ос­таваясь консультантом научно-технической лаборатории, он с готовностью принял предложение Вышнеградского не только возглавить Депо образцовых мер и весов, но и разработать комплекс мероприятий, необходимых дл'я преобразования депо в метрологическое учреждение но- . того типа. -^/

В 1893 году с Выпшеградским случился удар, и его на посту министра финансов сменил С. Витте. «Я не ли­берал и не консерватор, — любил говорить о себе новый министр, — я просто культурный человек». Будучи мо­нархистом до мозга костей, Витте, как крупный государ­ственный деятель, как хитрый и тонкий политик, пони­мал, какими грозными последствиями для царизма мо­жет обернуться «порядок вещей, при котором великая нация находится в вечных экспериментах эгоистической дворцовой камарильи». Попав в Петербург из провинции и не имея никакой поддержки со стороны атой самой камарильи, Витте был вынужден искать толковых, знаю­щих дело людей, на которых он мог бы опереться.

«Я, конечно, не мог не оценить того обстоятельства, — • вспоминал он, — что управляющим... иалатой мер и-весов состоит такой выдающийся ученый, как Менделе­ев. Поэтому как самому Менделееву, так и учреждению, находящемуся в его ведении, я оказывал всяческую под­держку. Мне удалось поставить это учреждение на ноги,

246

конечно, благодаря только Менделееву, так как я сам в научную часть этого дела не вмешивался и не мог вме­шиваться по неимению надлежащих для этого познаний». И действительно, летом 1893 года Депо образцовых мер и весов было по представлению Витте преобразовано в Главную Палату мер и весов, а Менделеев из ученого хранителя сделался управляющим Главной Палатой, обя­занности которого очень скоро настолько поглотили его внимание, что он счел невозможным для себя оставаться консультантом научно-технической лаборатории морского министерства.

На Парижской выставке 1867 года павильон с образ­цами мер, весов и монет, обращавшихся в разных стра­нах, занимал место в буквальном смысле слова централь­ное. Он находился в самом центре выставочного здания, там, где перекрещивались пути, ведущие от экспозиций разных стран. И хотя этот круглый, сделанный наподо­бие храма обширный павильон был битком набит экспо­натами, многие посетители отмечали, что в нем собраны далеко не все меры, весы и монеты, имевшие тогда хож­дение в странах Европы и Америки. В сущности, одна только Германия могла бы легко заполнить этот павиль­он, если бы решила выставить все те локти, футы, фун­ты, граны, ведра, которые были в ходу в многочисленных германских княжествах и королевствах.

Менделеев осматривал выставку спустя полтора года после защиты докторской диссертации, и в его памяти еще свежи были воспоминания о кропотливой и долгой работе по приведению к единообразию всех данных по алкоголометрии, полученных разными исследователями в разных странах. И в его представлении павильон с раз­нокалиберными эталонами, находившийся на перекрестке путей, связывающих экспозиции различных стран, стал как бы символом тех препятствий, на которые натыка­лось международное сотрудничество в науке, в промыш­ленности и в торговле из-за отсутствия единой для всего мира системы мер и весов.

Мысль эта настолько поразила тогда Дмитрия Ивано­вича, что на первом съезде русских естествоиспытателей, начавшемся в конце того же 1867 года в Петербурге, он счел необходимым выступить с «Заявлением о метриче­ской системе».

247

«Число, выраженное десятичным знаком, — говорил он, — прочтет и немец, и русский, и араб, и янки одина­ково, но живое значение цифр для них чересчур разно­образно... Так, фунт неодинаков — английский, рейнский, венский, валахский, испанский, китайский, даже и риж­ский, ревельский, курляндский. Давно стремятся устано­вить однообразие в этом отношении... Система, пригодная для этой цели, должна быть прежде всего десятичною, потом все меры в ней должны одна от другой происхо­дить... Такова метрическая система, составленная во вре­мена первой республики французскими и иностранными

учеными».

Указав, что метрическая система уже принята Фран­цией, Бельгией, Голландией, Испанией, Италией, Порту­галией, Грецией, Мексикой, Чили, Бразилией и другими республиками Южной Америки, Дмитрий Иванович вы­разил уверенность в том, что и Россия рано или поздно последует их примеру. Поэтому он призвал участников съезда широко применять метрическую систему в своих научных исследованиях и всячески пропагандировать ее в своей педагогической деятельности. Но тридцать лет спустя, когда его мнение о достоинствах той или иной системы мер и весов было в России, по сути дела, решаю­щим, он высказывался в пользу метрической системы i уже не так категорично, как в молодости. «Я великий ^у поклонник метрической системы, — писал он в 1896 го­ду, — но еще больший поклонник русского народа и его исторических условий... Я знаю, что казенное ведомство может очень легко приказать циркуляром такую-то сис­тему употреблять. Но дело в том, как вот народ к этому

отнесется».

Занявшись в 1892 году метрологией по долгу службы, изучив историю дела, вникнув в достоинства и недостат­ки различных систем, Дмитрий Иванович понял, что вве­дение новой системы мер и весов — вопрос не только научный и технический, но и экономический, политиче­ский и даже дипломатический. В наши дни, когда мы привычно произносим «килограмм», «сантиметр», «литр», трудно представить себе те мучительные, драматические ' обстоятельства, в которых рождалась метрическая сие-'

тема.

XVIII век, устами энциклопедистов кичливо провоз­гласивший себя веком разума, остался верен себе даже в выработке системы мер и весов. Обычай королей давать

248

подданным эталоны, исходя из длины своей ступни или локтя, был смешон рационалистам XVIII столетия. Они считали, что система должна быть естественной, то есть построенной на единице, взятой из природы. Скажем, почему бы за единицу длины не принять длину секунд­ного маятника — маятника, период одного колебания ко­торого равен одной секунде? Именно такод принцип уста­новления системы мер предлагал в XVII веке голланд­ский ученый X. Гюйгенс — великий знаток маятников. Его современник француз Г. Мутон предлагал другую естественную единицу — часть дуги меридиана с разбив­кой ее на десятые, сотые, тысячные и т. д. доли. Именно эти две идеи были предложены Национальному собранию революционной Франции.

Поначалу дело клонилось к выбору секундного- маят­ника, но к 1790 году ,\же было известно, что период ко­лебания такого маятника зависит от географической ши­роты, на которой он находится, от формы земного шара и некоторых других трудно учитываемых факторов. По­этому в конечном итоге выбор комиссии Французской академии наук остановился на предложении Мутона. 26 марта 1791 года Национальное собрание, считая, что единственный способ распространить универсальную систему мер и весов среди других наций — «это избрать единицу, которая в своем определении не содержала бы ничего произвольного и ничего говорящего об особом по­ложении какого-либо парода на земном шаре», постано­вило отправить научную экспедицию для измерения ча­сти дуги парижского меридиана между Дюнкерком и Барселоной.

Пока крупнейшие математики и астрономы сооружа­ли приборы и производили геодезические съемки на уже охвачецных войной территориях, хозяйство и торговля Франции задыхались от неурядиц с мерами и весами и готовы были согласиться на принятие любых, самых про­извольных мер емкости и поверхности, лишь бы они были едиными для всей страны. 1 августа 1793 года в Конвен­те проходит декрет о метрической системе, в котором -невнятно п глухо говорится о ее теоретических достоин­ствах, главный же упор делается на то, что она призвана сплотить Францию в единое целое, положить конец спе­куляции на старых мерах и уничтожить «ненавистные остатки тирании». Система была в теории разработана очень логично. За единицу длины принимался метр —

249

одна сорокамиллионная часть парижского меридиана. 8а единицу массы — килограмм — масса одного кубиче­ского дециметра дистиллированной воды при 4 градусах Цельсия и при взвешивании в вакууме.

Но, увы, под декретом Национального собрания не было прочного фундамента практической подготовки, не было системы эталонов, не было кадров квалифицирован­ных поверителей и нужного количества точных приборов. Лишь к 1799 году изготовленные платиновые прототипы метра и килограмма утверждены в качестве основных вталонов и сданы в архив на хранение. И хотя заверше­ние всей этой гигантской работы было увенчано гордым девизом «На все времена и для всех народов», не только другие народы, но и сами французы не очень-то торопи­лись принять метрическую систему, которая в скором времени оказалась почти забытой. Надо сказать откро­венно, причина такого забвения крылась не только в практических трудностях введения новой системы в по­вседневную жизнь. Теоретические достоинства, обещан­ные ее учредителями, оказались в принципе недостижи­мыми. Так, германский математик Ф. Бессель обнаружил , ошибку, допущенную при обработке градусных измере­ний 1790—1793 годов: длина одной четверти парижского , меридиана оказалась равной не 10000000 архивных мет- ) ров, а 10 002 286! Это заявление Бесселя вдруг обнару­жило те подводные камни, которые таились в «естествен­ности» метрической системы. Ведь по мере возрастания точности геодезических измерений в «естественной» сис­теме необходимо каждый раз заново переделывать все прототипы и вносить неразбериху в промышленность и хозяйство. А если не делать этого и принять архивный метр и килограмм за основные единицы, то от «естествен­ности» системы не оставалось и следа и архивный метр оказывался ничем в принципе не примечательнее мерки, снятой с королевской ступни пли локтя.

Далее, предоставив Франции исключительное право хранения архивного метра и килограмма, учредители мет­рической системы ставили другие страны в зависимость от их дипломатических отношений с Францией. Государ­ства, желающие изготовить точные копии с прототипов для потребностей науки и промышленности, должны бы­ли производить сравнения либо через французских чи­новников, либо посылать своих ученых с громоздким из­мерительным оборудованием в Париж. Наконец, неудач-

250

ным оказался и выбор мягкой, легко стирающейся пла­тины для изготовления эталонов.

Но к 1860-м годам потребность в единой, пускай и в» «естественной», системе мер и весов в большинстве стран ощущалась уже так остро, что этот вопрос снова и снова ставится на повестку дня, и внимание ученых снова и снова обращается к метрической системе, обладающей колоссальным достоинством — десятичным делением. На Парижской выставке 1867 года впервые собралась комиссия по мерам и весам, в которую вошли представи­тели от разных наций, и петербургский академик Б. Якоби предложил создать постоянное, прочно поставленное международное бюро для сравнения мер, содержащееся на средства всех стран-участниц. В 1872 году в Париже собралась международная конференция, постановившая со­здать комиссию, которая должна была изготовить прото­типы метра и килограмма как для Международного бюро мер и весов, так и сличенные с ними копии для всех стран-участниц. С 1 января 1876 года в Париже начало функционировать такое бюро, а международная комиссия приступила к долгой и кропотливой работе создания прототипов.

Эталоны метрической системы пришлось изготовлять в консервативной Англии, которая и до сих пор отказы­вается заменить свои ярды и фунты на метры и кило­граммы. Искусные мастера фирмы «Джонсон, Маттеи и К°» по методу французского химика А. Сент-Клер-Де-вилля изготовили более твердый и прочный, чем плати­на, сплав из 90 процентов платины и 10 процентов ири­дия; сделали из него цилиндры и линейки икс-образного сечения и передали ученым для сличения их с архивны­ми прототипами и между собой. К сентябрю 1889 года 34 эталона метра и 43 эталона килограмма были готовы. Из них один эталон метра и один эталон килограмма бы­ли узаконены в качестве международных прототипов, и вместе с двумя контрольными к каждому из них были помещены в подвалах Бретейльского павильона в Сен-Клу близ Парижа, где разместилось Международное бю­ро мер и весов. Остальные прототипы были разосланы в разные страны в качестве национальных эталонов.

Хотя Россия подписала метрическую конвенцию и получила по жеребьевке причитающиеся ей платино-иридиевые эталоны метра — № 11 и № 28 — и кило­грамма — № 12, — мысль о переходе страны на метри-

25'

ческую систему никто всерьез не воспринимал. И когда в 1892 году Менделеев приступил к разбору перешедше­го в его распоряжение хозяйства, он ясно понял, почему невозможен этот переход.

От внимания Менделеева не ускользнуло то обстоя­тельство, что метрическую систему с готовностью приня­ли страны со сравнительно малым объемом промышлен­ного и сельскохозяйственного производства. Крупные же державы — Англия, США, Россия, хотя и участвовали в работе международных конференций и комиссий, но воз­держивались от ее обязательного немедленного примене­ния. Секрет этого упорства прост: в силу ряда причин эти страны разработали свои собственные системы мер и весов задолго до того, как метрическая система твердо стала на ноги. И к 1890 году во всем мире на серьезной научной основе были разработаны три системы: метри­ческая, английская и русская.

В основе русской системы лежала сажень, разделен­ная на 3 аршина, или 48 вершков, и фунт, разделенный на 96 золотников. Причем именным указом Петра I рус­ская система была связана с английской тем, что одна сажень должна была быть равна точно 7 английским/ фу­там. Все это очень ясно и просто выглядело в теории, но какой разительный контраст теории являла практика отечественной метрологии.

На протяжении столетий охранение верности мер и весов возлагалось на духовенство. Потом оно перешло к приказам, а после преобразования последних в колле­гии— к коллегиям. Первая попытка централизации по­верочного дела была предпринята еще в царствование Анны Иоанновны: особый комитет, учрежденный для этой цели в 1747 году, изготовил образцовый русский фунт и определил нормальную величину аршина. Но дальше это­го дело не пошло, изготовление всех вообще мер было передано казенным чугунолитейным заводам, которые сами выверяли и клеймили эти меры. Лишь в 1827 году комиссия образцовых мер и весов, возглавляемая круп­ным метрологом академиком А. Купфером, приступила ,к разработке системы российских мер. Установив в каче­стве основных мер сажень, фунт, ведро и четверик, Куп-фер изготовил и соответствующие прототипы: платино­вый фунт, тщательно сверенный с фунтом 1747 года, са­жень, ведро и четверик. 11 октября 1835 года разрабо­танная комиссией система мер была узаконена и было

252

учреждено Депо образцовых мер и весов, для которого неподалеку от Монетного двора в Петропавловской кре­пости в 1841 году было выстроено особое здание.

В 1865 году после смерти Купфера депо возглавил генерал В. Глухов, при котором для депо в 1879 году было выстроено новое здание на Забалканском проспекте. Это здание было хорошо приспособлено для метрологиче­ских работ: оно было удалено от ближайшей улицы на 46 саженей, и в нем были сделаны для установки точных приборов каменные устои, покоившиеся на сваях, заби­тых в землю до твердого грунта, и отделенные от окру­жающей почвы глубокими и широкими рвами. Централь­ные помещения депо были термоконстантными — пере­пады температуры в них не превышали 0,1—0,2 градуса Цельсия. И тем не менее, несмотря на многие достиже­ния предшественников, Дмитрия Ивановича не могла не поразить запущенность дел в центральном метрологи­ческом учреждении страны.

Прежде всего выяснилось, что золоченый фунт Мо­нетного двора, изготовленный в 1747 году, утерян. Две его копии, изготовленные академиком А. Купфером из медного сплава, оказались в весьма плохом состоянии. Правда, платиновый купферовский прототип, бережно хранящийся в плотном латунном футляре, выложенном внутри плюшем, представлял все гарантии своей полной неизменности. Но, изготовленный в начале века, когда еще не умели плавить сразу большие количества плати­ны, он был неоднороден по плотности, и даже на поверх­ности его было немало мелких раковин, в которые могла набиваться пыль. Что касается прототипов сажени, то Купфер изготовил их целых шесть в виде шести плати­новых полос, вложенных в прорези на поверхности мед­ного Цилиндра. Но, не говоря уже о том, что ни одна из этих полос не была выбрана в качестве основного прото­типа и что из-за чрезмерной длины они были неудобны в пользовании, условия хранения этих прототипов вызыва­ли сомнения в их полной неизменности с 1835 года.

Постепенно, по мере разбора имущества, доставшего­ся от предшественников, в голове Дмитрия Ивановича складывался план грандиозной программы работ, кото­рые должны были пронизать всю народнохозяйственную жизнь страны. И начинать эту работу надлежало с со­здания русской системы эталонов.

«...Я считаю своим первым долгом, — писал он в

253

1893 году директору департамента торговли и мануфак­тур В. Ковалевскому, — заявить о том, что основные прототипы мер и весов империи требуют немедленного во­зобновления для приведения их в состояние возможно прочной неизменности. Для сего следует: 1) Изготовить новые образцы прототипов фунта и аршина и хранить оные вне применения, т. е. пользоваться ими лишь весь­ма редко и при соблюдении особых, нарочито указуемых, предосторожностей; 2) новые прототипы привести в пол­ное возможное согласие с ныне узаконенными и 3) устро­ить узаконенные копии прототипов, коими пользоваться при установлении единства мер и веса в Империи».

Осуществление предложенных Дмитрием Ивановичем работ заняло целых семь лет его жизни.

У елгавской гимназии, учрежденной в 1775 году, есть свои исключительные заслуги перед русской метрологи­ей. Здесь с самого основания преподавал математику В. Бейтлер, известный своими работами по землемерному делу. Здесь позднее служил М. Паукер, удостоенный в . 1832 году Демидовской премии за фундаментальнее ис­следование системы русских мер. Здесь у Паукера учил­ся будущий академик и первый ученый хранитель образ­цовых мер и весов А. Купфер. Поэтому, узнав, что со­трудник профессора Н. Егорова по физической лаборато­рии Военно-медицинской академии Ф. Блумбах — вы­пускник елгавской гимназии, Менделеев пришел в вос­торг. Он давно уже обратил внимание на отличную на­учную подготовку и работоспособность Блумбаха. И те­перь его, если так можно выразиться, «научное проис­хождение» окончательно убедило Дмитрия Ивановича: он нашел наконец то, что искал. А искал он человека, кото­рый был бы сведущ в металлургии, физике, химии, мате­матике; который знал бы английский язык; который мог бы придирчиво и критически оценивать работу самых прославленных специалистов. Короче говоря, он искал человека, способного с талантом и тактом представлять Главную Палату мер и весов в фирме «Джонсон, Мат-теи и К°».

«Эта фирма выполнила все килограммы и метры для Международного бюро и, несмотря на массу представив­шихся трудностей, все это дело довела столь счастливо до конца, что Международная метрическая комиссия мно-

254

гократно публично высказывала ей признательность в своих постановлениях, — писал Дмитрий Иванович в от­чете о ходе работ по возобновлению прототипов. — С декабря 1893 года Ф. И. Блумбах отправился в Лон­дон. Там он избрал из предложенных ему мер длины лучшие, а для гирь пришлось совершать неоднократную переплавку. К апрелю 1894 года в первой грубой отделке были готовы все прототипы, и следовало озаботиться об их дальнейшей обработке и окончательном выполнении». Для выполнения этих операций в апреле 1894 года ми­нистерство финансов командировало Дмитрия Иванови­ча в' Англию.

Эта страна, ее обычаи, ее народ и особенно ее ученые всегда нравились Дмитрию Ивановичу: «Хотя я не англо­фил, сколько себя понимаю», — оговаривался он. «Читая французские или немецкие химические исследования по­следнего времени, — писал Дмитрий Иванович в 1893 году, — всегда слышишь как бы уже знакомый го­лос, а свежую мысль, новый ее оборот чаще всего встре­чаешь у английских исследователей, чутких при этом ко всему свободному и самостоятельному... Мои личные воз­зрения в химических вопросах наиболее склоняются в ту сторону, в которой находятся английские, если можно разбирать в научных вопросах народные оттенки».

Англичанам с их умением ценить в людях оригиналь­ность тоже глубоко импонировала своеобычная личность Менделеева. «Менделеев... был лично знаком со многими английскими химиками, для которых он всегда оставался желанным гостем, — писал профессор Торпе. — Его вы­сокая внушительная фигура, красивая голова с длинны­ми густыми волосами, его выразительные черты, гортан­ный голос, мудрая и оригинальная речь, проницатель­ность я чувство юмора — все характеризовало его кан сильную и необычную личность, и его присутствие было сразу ощутимо в любой компании. Менделеев обладал широкими либеральными взглядами и, несмотря на врож­денную скромность, пользовался большим влиянием...

Каждая научная почесть, которую может ока­зать Англия, была Менделееву оказана, и он был глубо­ко тронут и благодарен за симпатию и опенку его заслуг».

В начале 1889 года Дмитрий Иванович получил пись­мо из Лондона. Британский королевский институт при­глашал профессора Менделеева в одну из пятниц мая —