Околотин В. С. О 51 Вольта
Вид материала | Книга |
СодержаниеХватит думать, пора работать! |
- Урок русского языка в 7 классе. Тема урока : Письмо другу (по рассказу Вольта Суслова, 70.92kb.
- Курс I хімія Викладач доцент Шевченко Л. В. Лекція на тему, 627.62kb.
ту нейтральные тела льнут, но, коснувшись, отлетают прочь. Сегодня мы объясняем явление двумя процессами:
внутри тела заряды разделяются так, чтобы одноименные с предметом были подальше, а после касания предмет делится с телом своим зарядом. Во времена Вольты эти простые механизмы еще не были известны, их еще предстояло выяснить.
В те годы новые электрические сведения осмысливались, появлялись новые термины и новые инструменты. На смену стеклянным шарам пришли палочки, за ними диски, а натирали их уже не тканью, а кожаными подушечками. В университетах, дворцах и балаганах появился мощный конденсатор, изобретенный «на ощупь», без какого-либо понимания сути дела, и Нолле назвал его лейденской банкой по месту изобретения (впрочем, сначала банку, запасавшую электричество, придумали в Берлине).
В итальянских гостиных вошел в моду пикантный номер «дамы и чичисбеи». В полумраке появляется «ночная дива», она движется вдоль стены, волосы и платье чуть светятся, ибо она касается рукой провода. Вот появляется матрос-турок в шароварах и феске, он тоже светится ожиданием, однако его провод заряжен другим электричеством. Вот пара сблизилась, их одежды с хлопаньем рвутся друг к другу, разряд, и сценка гаснет под ахи зрителей.
Тогда же сам собой родился миф о чудо-лечении. Изобретатели лейденской банки Клейст и Мушенбрек первыми испытали удары зарядов, первый не захотел повторить ощущение даже за персидский престол, второй согласился страдать ради науки, а Нолле — тот даже попробовал убивать зарядами птичек. Поскольку в малых дозах и яд лечебен, за лейденские банки взялись медики. В 1744 году уже знакомый нам Кратценштейн из Галле разрядом излечил паралич пальца, потом Жильбер вдохнул жизнь в руку столяра, онемевшую от удара молотка. Публика застонала от ожиданий, все хотели бессмертия, на худой конец продления жизни.
Электрический бум пьянил, мир окрасился яркими красками и наполнился мажорными звуками. Вольта хотел, но не мог заняться всем сразу, однако про электротерапию он вскоре вспомнит, пытаясь замерить силу электрических ударов не телом, а неодушевленными предметами. Впрочем, кроме научных бурь, век просвещения добавлял
60
вихри общежитейские. Свободомыслие, прожекты, либер-тинаж' — в молодости так кружится голова.
Загромыхали громы (то электрические, то политические) в заокеанской английской колонии, когда сначала Франклин потряс мир изобретением громоотвода, а потом колонисты вмешались в высшие материи, оспаривая божественное право короля стричь своих овец. Америка была так далеко, что смелые поселенцы возмутились запретами на производство железа, потом тканей и, наконец, на переселение на пустующие западные территории.
Эти волнения доходили до Комо слабыми газетными отголосками, а чуткий Вольта внимал им, хотя хорошо устроенная, прочная, но не очень богатая жизнь семьи текла своим чередом. К 18 годам юноша уже поучился в гимназии, что чувствовалось окружающими по высокой компетенции, манере говорить, изящному слогу и работоспособности, сменявшейся задумчивостью. Одним из плодов стала латинская рукопись с длинным названием «Трактат о чрезвычайно бурных ураганах, ночном мраке, светящихся кончиках алебард — Случай, записанный автором «Прекрасного африканца».
Юноша решился посвятить поэму знаменитости Парижа, аббату Нолле, доверенному лицу самого короля, великому демонстратору публичных электрических опытов, о которых говорила вся Европа: то содрогание разрядом цепи из 180 монахов, то убиение воробьев, то фейерверк искр из причесок и кринолинов придворных дам. Посылая поэму. Вольта приложил к ней свои рассуждения о лейденских банках, о необходимости разгадки свойств еще таинственной мерцающей электрической субстанции. «Что касается поэмы, — продолжал юноша свое письмо, — мне хотелось бы дополнить ее фактами из бумаг Цезаря и Тита Ливия, ибо они наблюдали свечения огней святого Эльма, про электрическую природу которых стало известно совсем недавно. Мне бы хотелось прочитать что-то новое об электрической основе разных небесных явлений, а кроме того, у меня есть некоторые соображения о сущности Смерти».
Трудно представить себе вельможу, который принял бы всерьез строки, продиктованные экзальтацией и свидетельствующие о намерениях, но не результатах. Вот почему пролетели четыре года, и Вольта еще писал в Париж через туринца-физика Беккариа, но хроники доне-
' Л и б е р т э (франц.) — свобода.
61
ели до нас только письмо от Нолле, датированное уже 18 сентября 1767 года. «Будьте для меня, — писал парижанин, — пересылочной базой для книг на почтовом пути между Францией и Италией. На этот раз о том, что такое Смерть, не будем. На подобные темы не повредит поболтать потом, когда дела пойдут похуже. Пока же, слава богу, я еще здоров и совсем не дряхл, хотя и не так молод, как хотелось бы. Про Аврору, то есть утреннюю зарю, неплохо написал месье Раймонди, и притом достаточно сжато, чего Вы и желаете».
Эту книгу Вольта постарался достать, а заодно брошюру Мерана об истории изучения и физике северных сияний (Париж, 1733), где причиной явления называлось проникновение солнечной атмосферы в среды, окружающие земной шар. Того же мнения о северном сиянии, хвостах комет и зодиакальном свете держался Эйлер в трудах Берлинской академии (1746), но кое-кто из ученых уже начал догадываться о связи сияний с магнетизмом Земли.
Но пока -следовало довести до конца переписку с Нолле, и Вольта решил открыть сокровенное: о возможной связи электричества и гравитации. Юноша еще не мог знать, что даже по форме законы Ньютона и Кулона тождественны, но он чувствовал, надеялся, предвидел и угадал: «Многого я еще недоделал, — писал Вольта о тождестве казавшихся разными -явлений, — мне надо бы подумать про магниты». Циничный аббат отозвался. «Хорошо, любопытно, — одобрил он соображения мальчика, — но могут быть трудности с описанием явлений. Рекомендую работать и желато успеха».
Намерения Вольты не удались, но насколько ж они смелы. Ведь гравитационное притяжение двух электронов в той же мере слабее их электрического расталкивания, как песчинка легче тысячи -Солиц! Поистине Вольта безошибочно повернулся лицом к Главной Силе природы, руководствуясь лишь здоровой "интуицией: магнитные силы, работающие в электрических моторах сегодня, много меньше электрических.
Вольта успешно вписался в поток искателей истины, он смело взялся за Ньтатонову физику применительно, к электрическим телам. Но ста был так неопытен, еще так мало знал алчущий знаний юноша, удаленный от центров науки и мыслящих кругов! От замаха до удара далеко. Но и к Нолле (1700—1770) Вольта обратился не совсем по адресу и совсем не в то время. Во-первых, парижанин
62
был всего лишь практиком, которому были никак не по зубам мировоззренческие проблемы. Во-вторых, как ученый Нолле как раз переживал личную драму. До 30-летнего возраста аббат был поглощен религиозными делами, затем выдвинулся чуть ли не в лидеры европейской науки и с 30 до 50 лет процветал, а оставшиеся ему 20 лет жизни залечивал раны, нанесенные его самолюбию светскими учеными, в первую очередь Франклином.
В науку Нолле буквально влетел вместе с духом свободомыслия как раз в тот год, когда секретарь Парижской академии Фонтенель так умно высмеял хрустальные небесные сферы в «Разговорах о множестве миров», которые якобы велись им с некой любознательной маркизой, причем ту же литературную форму не менее удачно повторно использовал через 30 лет Эйлер в «Письмах к одной немецкой принцессе», но уже не только о сферах, а о всех физических вопросах разом. Что касается Нолле, то он заявил о себе весьма весомыми сообщениями.
Особо эффектными показались светской публике опыты академика е электричеством. Нолде публично убил разрядом воробья; все желающие смогли понюхать «особенный запах» электричества (озон). У Нолле электричество стекало с заостренных поверхностей быстрее, чем с плоских. Всхожесть наэлектризованных семян горчицы увеличилась, а подсоединенные к электрической машине собаки мгновенно взмокали от пота. Нолле был всегда первым, даже в Венецию коренастый крепыш примчал мигом, услышав что Пивати умудрился распылить душистое вещество из наглухо закупоренного сосуда, соединенного с кондуктором электромашины трения, однако сообщение не подтвердилось.
И тут привычный взлет сменился стремительным падением. Аббат принципиально ограничивал себя констатацией фактов, их опытной добычей и простейшим истолкованием. Никаких гипотез человеку предвидеть не дано, ибо божественное много выше людского разума! Вот типичное рассуждение Нелле: «Материя бесконечно делима только в мыслях, но не фактически, а потому и первое утверждение под вопросом».
С Нолле ситуация была тягостной. Франклин взялся за электричества поздиее, только в 1746 году он перекупил у прогоревшего доктора Сиэнса электрический кабинет чтоб заняться лаЫэодытиьиии опытами. Нолле уж ходил в «звездах», а тут кажни-то самоучка из колонистов, 15-й ребенек из бедвай семьи, в серии писем к Коллин-
63
зу в Лондон спокойно рассказал про электричество столь много «нового», что Европа переметнулась на его сторону! С острия электричество стекает легко, но ведь Нолле давно говорил про это! В опытах Франклина электричество текло по проволоке, воде, воздуху, но французы узнали об этом много раньше!
Причины коварной измены публики былому кумиру заключались в опале иезуитов и еще в том, что американских колонистов можно было освободить из-под власти извечных конкурентов-англичан. Даже король изменил своему верному академику, не желая натолкнуться на оппозицию среди придворных. Франклин легко подарил миру великую мысль о тождестве молнии и электрического разряда, предложив свести заряд из туч на землю по железному шесту. Напрасно Нолле издавал книги о вреде упрощения небесных тонкостей. «Вряд ли верно думать, — писал он, — что электричество бежит, как вода в трубе, а через острие выходит предпочтительнее. Наэлектризованное тело повсюду щетинится вытекающими лучами, и если его уподобить трубке, то вся она будет изрешечена маленькими дырочками».
А Нолле протестовал. С тучами надо быть осторожнее, поучал он, публично обличая Франклина в новом двухтомнике «Письма об электричестве» (Париж, 1753). Заряд содержится вовсе не в стекле лейденской банки, совершенно справедливо предвидел Нолле, но эти тонкости могли подождать. Когда из банки сливается вода, заряд ее должен ослабнуть, но и это верное соображение было мелочью, к тому же спорной без тщательного эксперимента. В металлах электричеству удобнее, чем в воздухе, а потому оно не стремится покинуть своего убежища без принуждения — и эта разумная мысль требовала уточнения. Разве не трагедия, когда ты прав, но бесплоден, а другой не прав, но популярен и плодовит?
А невидимые словесные бои продолжались. Зачем сводить электричество на землю, взывали приверженцы Нолле, ведь удары молний убийственны?! Они рекомендовали отгонять электричество вместе с тучами! Но чем? — спрашивали франклинисты. Колокольным звоном? Однако он на тучи не действует; наоборот, высокие шпили словно притягивали молнии, которые изнуряли свои силы на церковных строениях, испепеляя звонарей и оплавляя колокола. Пальба из орудий? Еще Рихман успел проверить бесполезность сотрясений воздуха пушечными выстрелами. Молитвами? По католическому ритуалу колокола вот
64
уж в продолжение тысячи лет освящали, надеясь на отгои туч ветром и отвращение огня небесного от заговоренных церквей. При вводе в строй храмов священники продолжали молиться, а молнии продолжали крушить колокольни, унося жизни служек.
Не могут ли помочь костры? Этим методом Вольта займется, когда будет постарше. Метод предков окажется хорош, но как угадать, где и когда разводить пламя, да и легко ль это сделать под дождем и ветром? Нет, совет Франклина был прост и легко выполним: коль отогнать молнию нечем, пусть она бьет в металлический шест, уходя по нему в землю. Да, страшный удар небес пройдет рядом с человеком, рядом, напугав, но не убив! Разве только повредив плохо устроенное заземление?
А надо ли заземлять шест? — полагал Вильсон из Лондона. Пусть он зарядится тучей, и одноименное электричество шеста оттолкнет тучу. Английского короля Георга III уверили в действенности именно таких незаземлен-пых громоотводов с круглыми наконечниками, и он обязал своего лейб-медика, президента Королевского общества сэра Джона Прингла принять необходимые меры. «И по своему долгу, и по своим склонностям, — ответил дерзкий, — я по мере сил всегда буду исполнять желания его величества, но я не в состоянии ни изменить законов природы, ни изменить действия их сил». Понятно, что король не желал почтить одного из американских бунтовщиков. Боль от недавней потери колонии была еще так свежа, но ученые лорды честно делали свое дело. В итоге Франклин получил золотую медаль Копли, взамен научив Прингла лечить электричеством паралитиков.
А Нолле? Все против него: колонисты, двор, английские агенты при французском дворе. Но он ожесточился, стоял насмерть, пытаясь отогнать нечестивцев от небесных чертогов. Против ученых разгорелась маленькая «контрреформация», и в 1769 году под ее ударами даже блистательный Бюффон по требованию богословов Сорбонны публично отрекся от идей, высказанных в томе 5 его «Естественной истории» относительно возникновения Земли и ее обитателей, поскольку эти идеи противоречили закону Моисея.
Упорство Нолле критиковалось многими. Из той же самой сутаны глядел уже не объективный ученый, а привередливый поп. Вот американец Колден публично подтвердил правоту Франклина. Его физические доводы
5 В. Околотин 65
не совсем справедливы, но свое дело сделали. Вот тури-нец Беккариа взял Франклинову сторону, укоряя француза за нетерпимость и слабость доводов, позже Кантон и Болтон в Англии признали правоту «посла колоний в метрополии». Партия Нолле — Франклин шла к концу, игра была сделана.
Свою драму Нолле не выставлял напоказ, только некоторые осколки от нее разлетались по городам и весям. Вольта был далек от тех мест, где гремели неслышные выстрелы и лились невидимые реки научной крови, до Вольты долетали слабые отзвуки сражений, по молодости казавшиеся юноше безобидным звяканьем великань-их доспехов. Конечно, чуткое подсознание Вольты уж взвесило, что почем, и, быть может, уже продиктовало ему тот слабый заискивающий звук, который вкрадется в гордый, уверенный тон его письма. «Я позволю себе сослаться, — писал Вольта аббату, — на опубликованные Вами работы, из которых следует поразительное заключение:
причины и феномены электризации тел логически проистекают из закона тяготения Ньютона. По этой причине, что естественно, изучение электрических явлений весьма затруднено. И все же, как я заметил, другие физики уже пытаются идти по пути этой аналогии, и тем самым они в состоянии обратить на свою пользу те идеи, которые заслуженно составляют вашу славу и честь».
Вольта уже мысленно вписался в научный поток, он жил наукой и ее страстями, он жаждал думать и познавать еще неведомое. Нет, ни в какие драки ему ввязываться не с руки, он будет сотрудничать со всяким, кто идет в ту же сторону, ибо «Nam sine doctrina vita est quasi mortis imago» («Без науки жизнь смерти подобна»). И все же отчего Вольта выбрал именно этот путь, а не другой? Ведь в юности так много светляков, что истину они туманят ложным светом...
Хватит думать, пора работать! До наших дней в центре города все еще высится древняя крепостная стена, окруженная старыми вербами и кипарисами, среди которых уютно разместились обычные четырехэтажные жилые дома. Эта стена высотой метров в десять сохранилась в Комо еще с античных времен, когда она считалась фортификационным сооружением. Но уж давно на ней не стояли лучники, арбалетчики или дозорные, и потому в глухой башне Сан-Пьетро подростки Вольта и Гаттони
66
облюбовали себе несколько камер, устроив в них маленький лабораторный зал, где они и поставили первые опыты по физике.
Там было много чего: падающие и скатывающиеся шарики, струйки воды, бьющие вверх и в стороны, тазики с лодочками и звучащие рупоры. Конечно, не было никаких приборов, разве только шелковые ленточки, куски смолы и серы, стеклянные банки, деревянные брусочки, листы жести и железные проволоки.
Любительские эксперименты Вольты небыстро, но все же двигались вперед: он умел доводить любое дело до конца. Главной помехой было здоровье, ибо «дьявол продолжал вредить. Волнами накатывало плохое самочувствие, болели зубы, кружилась голова, мучила бессонница. В чем только душа держалась» (Гаттони).
Все же жизнь дана, чтобы жить, и Вольта ею пользовался щедро, хотя и с оглядкой. Когда ему исполнилось 20 лет, родственники в голос заявили, что шалопайничать хватит, хватит играть в бирюльки, хватит фантазировать и бредить с этим цыпленком Гаттони. Положение семьи таково, что пора работать и зарабатывать. Дядя по матери, Стампа, обычно оформлял свои решения письменно, и тут поступили так же. После многих попыток родился неофициальный семейный документ с доводами о необходимости попасть в какую-либо коллегию специалистов, например, стать доктором юриспруденции, как было принято во многих благородных семействах. Свободные денечки кончились. В дом зачастили маэстро, учившие грамматике, философии, архитектуре, среди них были люди разные, от светил до проходимцев. Уже придумали вывеску нотариуса (так хотел дядя) под именем «Карло Порта», уже изготовили печатку, однако, поразмыслив, одумались. Какой там нотариус в захолустном Комо?
Потом решились повесить на улицах и на рынке вывески с изображением умного молодого человека: он держит в руках маленькую лейденскую банку, из нее бьют искры, а чудак рядом приседает со страху. Этот дурацкий рекламный проект появился после прочтения какой-то бульварной газетки из Милана: некий ученый со смешным именем Кавалло («жеребец») приматывал поясом себе на живот лейденскую банку, а от нее тонкий проводок подсоединялся к металлическому кошельку, лежащему в небрежно оттопыренном кармане. Изображая пьяницу, весельчак брел на рынок, а там первый же воришка-
5* 67
простак вместо добычи получал такой электрический удар, что толпа давилась от хохота.
Но тут проявил характер Алессандро. Он решительно отказался становиться банкиром, нотариусом, врачом, демонстратором чудес. Среди семейных фантасмагорий юноша остановился на науке. Ведь еще Платон делил философию на диалектику (теорию познания), физику (учение о природе) и этику (законы поведения). Выбор Вольты пал на физику.
Конечно, и после Платона было к кому прислушаться. Аристотель, к примеру, толковал о науках теоретических, в том числе метафизике, математике и физике, науках практических (этике, политике, экономике) и науках технических, то есть строительстве, изготовлении мельниц и одежды. Здесь выбор оказался сложнее: хотелось совместить физику с техникой, тем более что прошли времена, когда физика была чистой теорией, и уже родилась физика экспериментальная.
Опять же почти современник Френсис Бэкон классифицировал науки совсем по-другому: к наукам памяти он относил историю, к наукам разума — философию и естествознание, к наукам воображения — поэзию и другие искусства. Тут буквально напрашивался новый, еще никому не известный симбиоз естествознания и поэзии. Впрочем, уже были Фалес, Эмпедокл и Лукреций, но идти за этими безбожниками себе дороже.
В конце концов порешили на физике. Но тут вмешалась мать и со смехом прочитала кое-что, прямо относящееся к делу, из «Мещанина во дворянстве» Мольера:
«Журден: А физика — это насчет чего? Учитель философии: Физика изучает законы внешнего мира и свойства тел, толкует о природе стихий, о признаках металлов, минералов, камней, растений, животных и объясняет причины всевозможных атмосферных явлений, как-то: радуги, блуждающих огней, комет, зарниц, грома, молнии, дождя, снега, града, ветров и вихрей. Журден:
Слишком много трескотни, слишком много всего наворочено».
Ничего смешного, восстал Вольта, хоть пьеса написана ровно 90 лет назад, но и сегодня все эти темы исключительно актуальны. А Мольер, то есть Жан Батист Пок-лен, — молодец и умница! Сын обойщика, но не зря учился в Клермонтском коллеже и Орлеанском университете. В его словах нет никакого юмора, все здесь чистая правда. Так что и самому Мольеру, и араниеировщику компо-
68
зитору Люлли совсем не стыдно было шуать, когда они выходили актерами на сцену в столь умной пьесе перед самим королем! Здесь не физика смешна, а невежа Журден!
А пока суд да дело, юноша взялся за охоту, чтоб кормить себя дичью. В компании с молодыми людьми: Джо-вьо, Рейна, Цигалини, Рива, Мугаска и Ровелли — он бродил по лесам, карабкался по холмам, а временами изображал па чьей-нибудь вилле заседания «Академии канапе», где давал волю языку и мечтам о науке. Тем более что к услугам компании всегда была роскошная библиотека графа Джовьо.
И все же беззаботная юность кончалась. Со всех сторон света приходили вести о замечательных научных открытиях. Вот, к примеру, поток новостей из далекого северного Петербурга: российского ученого Ломоносова в 1760 году избрали в Шведскую академию и заодно в свою собственную Академию художеств. А через год весь ученый мир с интересом наблюдал за прохождением Венеры по краю Солнца (конечно, в проекции для глядящих с Земли!), и снова всех удивил Ломоносов: он заметил на краю планеты «пупырь, в коем рефрагировали солнечные лучи», что прямо свидетельствовало о воздушной атмосфере Венеры!
В 1762 году снова масса новостей: в России умерла Елизавета, воцарился Петр III, которого сразу сменила жена, назвавшись Екатериной II. Но это невероятно далеко, а вот событие поближе: из-за плохих ассоциаций австрийские власти не поощряли, но и не очень препятствовали празднованию 600-летия давней миланской трагедии. Во второй итальянской войне Фридрих Барбаросса срыл город до основания, а после устранения его с лица земли засыпал землю солью, чтоб перестала рожать. То ли соль удобрила землю, то ли гнев захватчиков оказался слаб для итальянцев, но ничего, люди заполонили разоренное место, и зелень разрослась снова.
В следующем году окончилась наконец Семилетняя