На университетской кафедре
17 сентября 1866 года на кафедру физической аудитории быстро и легко поднялся человек в щеголеватом, но строгом, застегнутом на все пуговицы сюртуке. Подтянутый, с лицом мужественным и энергичным, он очень похож на отставного военного. Новый лектор совсем еще молодой человек, может быть, сверстник многих из сидящих перед ним. Но держится он с такой привычной уверенностью, как будто бы это его по меньшей мере сотая, а не первая лекция. Выжидая, пока все рассядутся и приготовятся слушать, он спокойно стоит, опершись на край кафедры, посматривая на аудиторию и что-то обдумывая.
Кто знает, может быть, сторонний преподаватель Александр Григорьевич Столетов думает, посмеиваясь про себя: с чего бы начал свой рассказ об электричестве Николай Алексеевич Любимов?
С египтян, заметивших, что при поглаживании черных, обязательно черных, кошек их шерсть начинает искриться?
Или с греческого мудреца Фалеса, обнаружившего, что натертый камень электр (янтарь) начинает притягивать соломинки и пушинки?
А может быть, с римского врача Скрибона, лечившего больных ударами электрического угря, или с рассказа о легендарном пастухе Магнесе, который, взойдя на гору из магнитного железняка, так и прилип к ней, не смог оторвать от нее свои сапоги, подшитые железными гвоздями?
Но нет, сегодня не будет ни Магнеса, ни Скрибона. Столетов не станет тратить времени на легендарные истории. Они ничем не помогут поставленной им задаче — ввести слушателей в курс современной теории электричества.
И вот Столетов начинает лекцию.
Он сразу же сообщает, о чем будет итти речь.
«Я намерен предложить вам, — говорит Столетов, — краткий обзор различных отделов нашего предмета, еще недавно стоявших совсем отдельно друг от друга, да и теперь еще связанных не совсем прочной нитью. Я постараюсь указать на те главные, руководящие представления, которые лежат в основе современных электрических дисциплин».
Математическая физика — это физика, тесно переплетенная с математикой, физика, в которой все зиждется на строгих доказательствах, на точных расчетах.
Но сегодня не будет подробных расчетов и доказательств. Столетов снимает оснастку формул и уравнений, чтобы перед слушателями яснее предстало строение науки об электричестве.
И вот — есть два шарика. Больше ничего, никаких заслоняющих суть дела аксессуаров. Все просто и ясно — два заряженных электричеством шарика. Они действуют друг на друга. И вот здесь, через это явление, в науку об электричестве вторгается математика; рождается закон. Шарики действуют с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Удивительное сходство: обратная пропорциональность квадрату расстояний входит и «в закон всемирного тяготения, истолковавший, — как замечает Столетов, — с такой величественной простотой механику вселенной».
Маленькие заряженные шарики и тяготеющие друг к другу исполины — солнца и планеты, — как увлекательна перекличка между столь несхожими явлениями! И как плодотворна: математические методы, созданные творцами небесной механики, ускорили разработку электростатики, помогли вырасти новому учению.
Столетов властно овладевает вниманием аудитории.
Все, о чем рассказывает новый лектор, предстает перед слушателями исполненным глубокого смысла, все озарено яркими идеями, наполнено богатым содержанием.
И как ясно, увлекательно говорит лектор, какой это блестящий оратор!
«Речь А. Г. Столетова лилась свободно и стремительно, — вспоминал учившийся у него профессор Б. М. Житков, — его словесные конструкции отличались почти угнетающей правильностью. Если бы застенографировать его лекцию, она, с первого до последнего слова, не нуждалась бы в редакционных поправках. Слушателям казалось, что Столетов читает им лекцию по очень хорошему учебнику».
Стремительно ведет за собой студентов новый лектор в путешествие по удивительной стране электричества.
Что находится на заряженных телах?
Некие невесомые электрические жидкости, предполагают физики. Но Столетов прямо говорит: все это только гипотеза. Ею можно пользоваться для построения теории электричества — если эту гипотезу со временем заменит иное представление об электричестве, то «все существенное, что сделано доныне, и с нынешней точки зрения не потеряет своей цены».
Почему? Да потому, что законы, управляющие электрическими явлениями, проверены опытом, этим великим неопровержимым судьей теоретических выводов.
Новые представления не пошатнут данных опыта. «Изменится только язык, на котором выражены» законы электричества.
Он еще раз напоминает: гипотеза о таинственных электрических жидкостях — это пережиток, от которого отдает мистикой, идеализмом; живучесть его — это свидетельство нашей слабости, отсутствия у нас точных знаний о природе электричества. Мирясь пока что с этой гипотезой, как со способом, помогающим описывать электрическое явление, надо не переоценивать ее, видеть в ней только способ описания — не больше, смотреть на нее как на временное подспорье.
Столетов рисует величественную картину слияния различных отделов науки об электричестве.
Вот рождаемое трением электричество — оно скапливается на проводнике, потрескивает искрами, заставляет расходиться листики электроскопов.
Когда-то ученые отделяли его от явлений, порождаемых гальваническими элементами, которые могут раскалить присоединенную к ним проволоку, разложить своим действием воду на составные части…
Но оказалось, что и тут и там: действует одно и тоже — электричество. Только в электростатических явлениях оно неподвижно, а в гальванических оно мчится по проводам — идет электрический ток.
Совсем обособленно от электричества стояли магнитные явления. Но вот обнаруживается, что магнитная стрелка вздрагивает, отклоняется, когда через соседний с ней проводник пропускают электрический ток. Оказывается, что ток — ближайший родственник магниту, он тоже создает магнитное поле.
Проходит совсем немного времени — и наука открывает новое замечательное явление. В мотке проволоки, если сдергивать его с магнита, возбуждается электрический ток.
Значит, и электрический ток может быть порожден магнитом.
Властно, в неукротимом движении вперед, наука рушит перегородки, которыми искусственно были разъединены различные явления.
В природе нет перегородок. Вся природа — это как бы единая величественная симфония, в которой сливается бесчисленное множество звуков.
Электрический ток рождает тепло, но и тепло способно порождать электрический ток — вспомните о термоэлементах. Химические реакции в гальванических элементах возбуждают ток, а в электрических ваннах ток разлагает химические вещества.
