Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Гернек Фридрих (читать бесплатно полные книги .TXT) 📗
Благодаря этим оптическим опытам с электрическими волнами стало ясно, что невидимые электрические волны, которые распространяются по проводам и в свободном пространстве со скоростью света, ведут себя так же, как световые волны. Они различаются только по длине волн, правда, в данном случае, очень значительно: длины электрических волн в миллион раз больше, чем световых.
Таким образом, единая сущность света и электричества, которую Фарадей предполагал уже в 1845 году, а Максвелл теоретически обосновал в 1862 году, была подтверждена экспериментально. Оптика могла быть теперь включена в электродинамику так же, как акустика давно уже вошла в механику.
Одновременно была доказана несостоятельность учения об электрических силах дальнодействия. Герц, со свойственной ему осторожной манерой выражаться, сформулировал этот важный вывод так: "Освященное наукой, но неохотно принимаемое разумом господство непосредственно действующих на расстоянии сил в области электричества кажется разбитым навсегда простыми и убедительными опытами".
В классической статье "О лучах электрической силы", одной из своих самых значительных работ, Герц сообщил о своих экспериментах с вогнутым зеркалом. И эту рукопись он также послал сначала Гельмгольцу, который с радостью следил за множащимися научными успехами своего бывшего ученика, докторанта и ассистента.
"Несомненно большим достижением, - писал Гельмгольц, размышляя о прошлом, - является приведение убедительных доказательств того, что свет эта столь важная и таинственная сила природы - ближайшим образом родствен другой, столь же таинственной и, вероятно, имеющей еще большее применение силе - электричеству. Для теоретической науки, возможно, еще важнее то, что теперь стало понятным, как силы, о которых существовало представление, что они непосредственно действуют на расстоянии, распространяются путем воздействия одного слоя промежуточной среды на ближайший".
Над техническим применением результатов своих гениальных опытов с искрами сам Герц не думал. Беспроволочное телеграфирование на большие расстояния могло развиться лишь после создания для него дальнейших предпосылок. Здесь несомненны заслуги русского физика Попова, немца Брауна и итальянца Маркони. Расцвет радиотехники основывается прежде всего на многостороннем применении электронных трубок, открытых Либеном. Он в свою очередь сделал возможным повторение опытов Герца с гораздо большей точностью.
Показателем упрочения научной репутации молодого исследователя среди специалистов служит то, что многие университеты проявили интерес к нему как к преподавателю. В Гисене ему предложили стать преемником Рентгена, который принял приглашение в Вюрцбург. Герц не мог на это решиться. Потом перед ним открылась возможность стать в Берлинском университете преемником Кирхгофа, умершего в 1887 году.
В отзыве, который Гельмгольц составил для факультета и министерства, значится, что Герц своими опытами разрешил вопрос, "основываются ли электромагнитные эффекты на дальнодействии или передаются путем изменений в заполняющей пространство среде и для своего распространения нуждаются, подобно свету, во времени". Гельмгольц считал, что решение этой проблемы следует рассматривать как "достижение чрезвычайной научной важности", осуществление которого ранее "казалось почти невозможным из-за безнадежных экспериментальных трудностей". Герц добился успеха "лишь благодаря в высшей степени редкому соединению глубокой научной проницательности и практической сноровки".
Приглашение в Берлин, на кафедру знаменитого Кирхгофа, который лишь десятилетие назад был одним из его учителей, Герц считал особенно почетным. Однако, когда министерство предложило ему выбор между Берлином и Бонном, он выбрал меньший университет, на Рейне, в надежде, что там у него будет больше свободного времени для исследовательской работы. Эта возможность была предоставлена ему с тем условием, что он прежде всего должен заниматься своими "историями с распространением".
Гельмгольц, ранее сам предлагавший кандидатуру Герца Берлинскому университету, считая его самым достойным из всех возможных кандидатов, одобрил решение Герца.
"Лично я огорчен тем, - писал он 15 декабря 1888 года, - что Вы не хотите переехать в Берлин, но, как я Вам уже раньше говорил, я думаю, что, безусловно, Вы в Ваших собственных интересах действуете правильно, предпочитая в конце концов Бонн. Тот, кто ставит перед собою научные задачи и стремится к их разрешению, должен оставаться вдали от больших городов. В конце жизни, когда сильнее склоняешься к тому, чтобы использовать достигнутое для воспитания нового поколения и для государственного управления, дело обстоит иначе".
В ответе на запрос философского факультета Боннского университета Гельмгольц отметил Герца как наиболее "талантливого и богатого оригинальными идеями среди молодых физиков"; он "одинаково способен как к овладению абстрактнейшими математическими теориями, так и к решению вытекающих из них вопросов экспериментального порядка с большой ловкостью и большой изобретательностью в том, что касается методов".
Весной 1889 года Герц прибыл в Бонн как ординарный профессор физики. Здесь он стал преемником Рудольфа Клаузиуса, который заслужил мировое признание своими исследованиями в области термодинамики.
В распоряжение Герца был предоставлен красиво расположенный жилой дом, которым владел его предшественник. "То, что в доме жил один из самых знаменитых в моей науке людей, конечно, привлекательно для меня и всех физиков, которым случается меня посещать", - писал он своим родителям. Сан возле дома был очень удобен как место отдыха для него и как площадка для игр двух его маленьких дочерей. "Сегодня я все время до обеда был в саду, который сейчас весь наполнен ароматом", - гласит запись в дневнике в мае 1892 года. За несколько дней до этого он писал в дневнике, что устроил для детей большую песочницу с "волшебной пещерой", которая освещалась по вечерам.
Университет Бонна стал последним местом деятельности исследователя.
Поначалу ему пришлось преодолеть множество трудностей, чуть ли не больше, чем четыре года назад в Карлсруэ. Институт, занимавший тесные помещения, нужно было расширить и оснастить новыми приборами. Имеющаяся аппаратура большей частью не была готова к употреблению, так как Клаузиус в последние годы своей преподавательской деятельности не разрешал использовать приборы, щадя их. "Много работы с лабораторией, нет возможности идти дальше. Очень утомлен и несчастен". Так повествует дневник в конце летнего семестра 1889 года.
Следуя приглашению, Герц выступает в сентябре 1889 года на 62-м заседании Общества немецких естествоиспытателей и врачей в Гейдельберге с докладом "Об отношении между светом и электричеством".
Подготовка этого доклада, предназначенного для широкой аудитории, доставила Герцу много хлопот. Временами он был близок к тому, чтобы взять назад данное обещание. "Я так несчастен оттого, - писал он своим родителям, - что нагрузил себя докладом в Гейдельберге. Лечусь тяжелой, неприятной работой, затрачиваю на него массу времени, а то, что я получаю в результате, по моему мнению (по моему искреннему мнению), для любителя непонятно, для специалиста тривиально, мне самому противно. К сожалению, на этот раз уклониться нельзя, необходимо сказать что-либо".
Эти сомнения не подтвердились. Доклад был принят громкими аплодисментами. Гельмгольц выразил удовлетворение по поводу выступления своего ученика. Даже такой своеобразный и требовательный слушатель, как Вильгельм Оствальд, в автобиографии, написанной спустя сорок лет, с признательностью упомянул "большую и в высшей степени выразительную речь", в которой Герц сообщал "о доходящем до мельчайших деталей совпадении света и исследованных им быстрых электрических колебаний". Это было действительно мастерское изложение сложных физических взаимозависимостей в общедоступной форме.
Доклад со всей очевидностью обнаружил, что Герц не сомневался в правомерности господствовавшей тогда гипотезы светового эфира. Более того, исследование "эфира" казалось ему даже основным делом физики. Он полагал, что по примеру греческих натурфилософов можно спросить, "разве почти все существующее не создано из эфира?".
