Здесь же, в Мэдисоне, Вуд начал другую область работ, которая также продолжается в течение всей его жизни. Он заинтересовался изготовлением и применением дифракционных решеток. Это - стеклянные или металлические пластинки, на которых проведено большое количество очень тонких линий (иногда до тридцати тысяч на дюйм). Дифракционные решетки выполняют ту же функцию, что и призмы, разлагая свет на его компоненты, и для многих областей спектроскопии имеют большие преимущества по сравнению с последними. Конечно, изготовление их очень точная и тонкая работа. Знаменитый Роуланд делал лучшие решетки своего времени в лаборатории университета Дж. Гопкинса. Вуд продолжал и улучшил методы Роуланда. В то время, как я пишу эту книгу, он готовится отправиться в Калифорнию со своим новым шедевром в этой области!
Работа Вуда с дифракционными решетками имела один побочный результат, который дал ему широкую известность, когда он еще был в Мэдисоне, изобретение нового процесса цветной фотографии. Это произошло странным образом. Профессор Сноу пригласил Вуда на собрание в "Клуб Города и Мантии" (Town and Gown Club) - избранное общество местных властей и представителей университета, которое собиралось раз в месяц и терпеливо прослушивало скучную часовую лекцию. Быть членом этого клуба - считалось в Мэдисоне высшей почестью, и даже приглашение в качестве гостя было честью. Очевидно, впрочем, что Вуд этого не почувствовал, просидев всю лекцию с трубкой в зубах, думая о своих делах.
По дороге домой, когда он и Сноу пробирались по глубокому снегу, Вуд внезапно сказал: "Я разработал во всех деталях совершенно новый процесс цветной фотографии. Если вы возьмете дифракционную решетку, поставите ее против объектива на фоне света и будете смотреть с места положения зеленого цвета спектра, то все покажется Вам зеленым. Если на ее место поставить более "грубую" решетку с большим просветом, она засияет красным светом..." И всю дорогу до дома, идя сквозь снежный буран, Вуд продолжал описывать во всех деталях процесс, который он изобрел с начала до конца за время лекции в клубе [Дифракционная цветная фотография Вуда широкого распространения не получила и применяется в наше время только как одна из красивых лекционных демонстраций из области дифракции. Ред.]"
Весной 1899 года Буду пришло в голову, что можно изучать световые волны по их аналогии со звуковыми и что эти последние можно проецировать на кинематографический экран. В современном смысле этого слова, кино в то время еще не было, но примитивный аппарат уже был сконструирован, и Вуд первый сразу понял возможность "оживления" рисунков и чертежей [Ученые коллеги Вуда часто называют его "дедушкой Мики Мауса" (герой многочисленных американских цветных киномультипликаций), и совсем недавно (в 1940 г.) случилось интересное происшествие, связанное с этим. Один журнал поместил статью о том, как профессор в Уэлсли "применил искусство и технику Уолта Диснея" к изображению "живых" математических построений и кривых. "Техника Мики-Мауса" совершила полный круг - начавшись с научной абстракции и вернувшись, через комедии Диснея, к своему первоисточнику.]).
Вуд интересовался тем, какую форму имеет световая волна в некоторых случаях сложного отражения,. например, в вогнутом сферическом зеркале. Он решил, что этот вопрос можно разрешить, применяя аналогию между звуком и светом. Немецкий физик Теплер изобрел прибор, с помощью которого можно фотографировать сферические звуковые волны, распространяющиеся от треска электрической искры. Эта волна представляет собой "оболочку" сильно сжатого воздуха, которая расширяется со скоростью более тысячи футов в секунду. Чтобы "уловить" ее в поле зрения камеры, ее надо осветить другой искрой, проскакивающей примерно на одну десятитысячную секунды позднее первой. Пользуясь прибором Теплера, Вуд сделал большую серию снимков отражающихся и преломляющихся звуковых волн, а также явлений их рассеяния и дифракции. Одна из фотографий показывала отражение звуковой волны от миниатюрной "лесенки", сделанной из стекла и помещенной около искры. Эхо от "лесенки" представляло собой цепь волн, составлявших вместе высокую музыкальную ноту. Это явление - преобразование звука "взрыва" в музыкальную ноту может быть проверено: если похлопать в ладоши перед лестницей, на открытом воздухе, где отражение от стен и потолка волны, не является помехой, можно услышать музыкальную ноту отражения от ступенек.
Отражение волн от кривых поверхностей оказалось чрезвычайно сложным. Вуд разработал геометрический метод построения отраженных волн на основании теории и сделал несколько сот рисунков тушью. Он сфотографировал их последовательно на киноленту, которая только что появилась в то время в продаже. Затем он достал проекционный аппарат и убедился, что метод дает прекрасные результаты. Черные линии, изображающие звуковые волны, двигались, сворачиваясь и изгибаясь странным образом, и давали поразительную картину того, что происходит со световыми волнами в случае отражения света в аналогичных условиях. Практически любое оптическое явление преломления или отражения света может быть изображено звуковыми волнами и изучено этим новым способом.
Результаты были опубликованы в научных журналах в Америке и за границей. Газеты, нисколько не заботясь об аналогии со световыми волнами что одно только и интересовало здесь Вуда - были взволнованы новостью "видения" звуковых волн и печатали страницу за страницей фотографии чертежей.
В январе 1900 года Вуд получил приглашение от Королевского Общества Искусств приехать в Лондон и прочесть лекцию о своем методе цветной фотографии на февральском заседании. Затем пришло письмо от физика Чарльза Вернона Бойса, приглашавшего его показать в Королевском Обществе "живые фотографии" звуковых волн. Существует много королевских обществ: Королевское Астрономическое, Королевское Фотографическое, Королевское Микроскопическое, Королевское Общество Искусств, и так далее, но просто "Королевское Общество" существует только одно, оно основано в 1660 году и бесспорно является компетентнейшей научной организацией мира. Профессор Сноу был чрезвычайно взволнован и обсудил это приглашение с президентом Адамсом, который пошел к регентам университета, и Вуду предоставили двухмесячный отпуск для поездки в Европу.
Бойс встретил его в Лондоне, повел его в Сэвил-клуб и Атенеум и достал ему подходящую квартиру поблизости от первого. Его лекция в Обществе Искусств была назначена на день св. Валентина, под председательством сэра Вильяма Абней. Но великое событие в его жизни было еще впереди...
Молодой американский профессор должен был появиться перед Королевским Обществом вечером на следующий день. Бойс, наконец, разыскал и установил киноаппарат - их было тогда два во всем Лондоне.
Когда они вошли под священные своды, члены Общества пили чай в комнате благородного собрания, из которой они потом проследовали в аудиторию. Лорд Листер, почтенный отец антисептической хирургии, председательствовал на кресле, похожем на трон, за высокой кафедрой. Большой золотой жезл времен Кромвеля был внесен на красной бархатной подушке и торжественно положен на кафедру перед президентом. Кромвель обращался с ним менее церемонно, и его знаменитый приказ "Убрать эту дубинку!" прозвучал в веках.
В зале сидело много ученых знаменитостей, живших тогда в Лондоне: Крукс, Дьюар, сэр Оливер Лодж, лорд Рэлей и др. Через несколько минут они будут слушать "молодого человека из Висконсина", который встанет на место, где стояли Исаак Ньютон, Дэви, Фарадей и другие великие люди науки Британии. Но если вы думаете, что это ошеломило нашего молодого человека из Висконсина, то вы плохо знаете его. Он говорит в своих записках: "Я показал им фотографии звуковых волн и движущиеся диаграммы без запинки и говорил спокойно, чувствуя не больше смущения, чем на лекциях в Мэдисоне".
Чепуха! В действительности он прекрасно чувствовал огромную честь и сгорал от волнения. Ведь это была заря его всемирной славы.
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
Первые годы работы профессором в университете Джона Гопкинса. Важные открытия. Прометеевское празднование открытия
После смерти знаменитого и грубоватого Генри Роуланда в университете Дж. Гопкинса в 1901 году Вуду была предложена должность "полного" профессора (заведующего кафедры) экспериментальной физики, которую он принял. Это было высокой честью для столь молодого человека, как бы гениален он ни был. Гертруда поехала в Балтимору и выбрала старый дом на улице Св. Павла, бывший современником события, когда сторонники выделения южных штатов забросали камнями Массачузетский полк, направлявшийся в Вашингтон. Затем, по возвращении в Мэдисон, они упаковали мебель и послали ее в Балтимору, на попечение агента, который должен был расставить ее в доме. Семья прибыла в Балтимору в конце сентября. Они отперли балтиморский дом, распаковали огромный ящик, заключавший в себе "Стэнли Стимер", и он запрыгал по булыжнику, которым тогда был вымощен весь город. Вода из домов стекала прямо на улицу, и в дни стирки голубой ручеек вытекал из-под каждых ворот и дальше по мелкой канавке вдоль тротуара. Свободно лежавшие кирпичи действовали, как хороший насос, выбрасывая струю грязной воды внутрь ваших брюк почти до колена, если наступить на них. Вуд назвал их "купальными кирпичами". В аллеях и некоторых улицах на переходах были положены большие камни, по. которым можно было перебираться, не замочив ног, в сильный дождь, и на которых бросало "Стэнли Стимер". О своей работе у Дж. Гопкинса Вуд, рассказывает так:
