Алексей Глухов - Книги, пронизывающие века
В протоколе о приеме Фарадея на работу говорилось, что "его характер активный и бодрый, а образ действий разумный".
Вскоре Фарадею выпала еще одна удача: Дэви взял его с собой в путешествие по странам Европы, где он встречался с выдающимися учеными континента. Именно в это время Фарадей сформулировал свое правило -"Наблюдать, изучать и работать", правило, которому он следовал всю свою жизнь.
За границей Дэви знакомится со всем новым, что было достигнуто в области химии. Он повторяет наиболее ценные опыты и проверяет научные выводы. Фарадей помогает ему. Часы, проведенные в лаборатории, для него счастливые. Химические опыты перемежаются с увлекательными экспедициями - в кратер Везувия, в древние Помпеи...
Вначале Фарадей работал в области химии. И первая опубликованная в журнале его статья была посвящена результатам анализа тосканской извести (1816 г.). Заметка эта, снабженная введением Г. Дэви, принесла много радости автору, помогла преодолеть робость. После этого он стал часто писать в журнал отчеты о своих опытах.
Имя его получало известность в ученом мире.
Однако подлинную славу принесли Фарадею исследования по электричеству.
... 15 февраля 1820 г. датский ученый Г. Эрстед обнаружил удивительное явление: при протекании электрического тока по проводнику стрелка компаса отклоняется. Сейчас это знает каждый школьник, а тогда сообщение Эрстеда потрясло ученых - впервые была установлена связь между электричеством и магнетизмом. Оказалось, что электрический ток порождает магнетизм. Понятно, с каким вниманием ученый мир Лондона, Парижа, Мюнхена, Женевы, Петербурга изучал появившуюся в июле 1820 г. небольшую работу Эрстеда "Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку". Опыты повторяли, снова и снова заставляя магнитную стрелку поворачиваться под действием электрического тока.
Английский ученый Волластон высказал предположение, что проволока, через которую пропущен ток, должна вращаться вокруг своей оси под действием магнита. Однако опыт положительного результата не дал. При разговоре присутствовал Фарадей. Шел 1821 г.
В это время по совету Р. Филиппса - редактора научного журнала - молодой ученый пишет "Опыт истории электромагнетизма", чтобы обобщить все, что было достигнуто в этой области. Он следует своему излюбленному методу - лично проверять все опыты. Неожиданно обобщение "чужого" опыта закончилось блестящим успехом. Фарадей добился непрерывного вращения магнитов и проводов, по которым идет электрический ток. Свое открытие он изложил в статье "О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма". Датирована она 11 сентября 1821 г. Чуть позже в двух заметках он дал описание приборов, с помощью которых можно продемонстрировать такое движение.
Обложка первого издания книги 'История свечки' (1866 г.)
Статья эта с двумя дополнениями была опубликована в конце года в научном журнале. Она сразу же привлекла всеобщее внимание и была переведена на французский и немецкий языки. (Позже Фарадей включил эту статью во второй том "Экспериментальных исследований по электричеству"). Ампер, познакомившись со статьей Фарадея, назвал его великим физиком. Один из переводчиков статьи - Гильберт, соглашаясь с Ампером, писал: "Автор показал столько экспериментальной ловкости, такое богатство средств для вопрошения природы и одновременно столько остроумия и выдержки, что ему подобает выдающееся положение среди новейших физиков".
Статью "О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма" сопровождали несколько рисунков, выполненных Фарадеем. На одном из них - прибор для создания непрерывного вращения. Такой прибор заработал в последних числах декабря 1821 г. Вращение проволочки привело Фарадея в неописуемый восторг. Обращаясь к брату своей жены Джорджу Барнарду, бывшему в лаборатории, он взволнованно воскликнул: "Ты видишь, ты видишь, ты видишь, Джордж!"
Приборчик был крошечный, игрушечный, но это - модель первого электродвигателя. Таким образом, впервые осуществилось непрерывное превращение электрической энергии в механическую. Открытие это послужило толчком к многочисленным попыткам создания новых двигателей.
Один из них, пригодный для практического применения, изобретен академиком Б. С. Якоби в 1834 г. Именно в этом году в мемуарах Парижской Академии появилась его заметка о новой "магнитной машине", т. е. об электродвигателе. А через три года он .сообщил Петербургской Академии наук, что созданный им двигатель работает вполне надежно. В 1838 г. на Неве состоялось испытание катера, приводившегося в движение электродвигателем. Катер - первый в мире электроход- с экипажем 14 человек несколько часов поднимался против течения Невы. В подготовке и успешном проведении этого необыкновенного эксперимента принимал участие знаменитый путешественник И. Ф. Крузенштерн.
Во втором томе "Исследований" опубликованы материалы, доказывающие приоритет Фарадея в открытии электромагнитного вращения.
Итак, было достигнуто превращение электричества в магнетизм.
Теперь Фарадей задумал "превратить магнетизм в электричество". Решение этой задачи - огромное событие, не уступающее ни одному из достижений прошлого века. Первый успех был достигнут 29 августа 1831 г. В этот день Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Он установил, что прохождение электрического тока по одной проволочной катушке вызывает ток в другой проволочной катушке.
Фарадей работает лихорадочно, опыты следуют один за другим. Он не теряет надежды, что ему "удастся построить новую электрическую машину". 28 октября можно считать днем рождения прототипа современной динамо-машины. В этот день Фарадей установил между полюсами подковообразного магнита вращающийся медный диск, с которого при помощи скользящих контактов можно было снимать электрическое напряжение. Заработал первый в мире генератор.
Описывая этот опыт, Фарадей впервые упоминает свои знаменитые "линии магнитных сил". Современники не зря называли его "властелином молний". Электромагнитные опыты, поставленные им,- ключ к последующему освоению человеком "электрического океана".
Результаты всех опытов по электромагнетизму Фарадей свел в одну статью и 24 ноября доложил собранию членов Королевского общества основные положения этой статьи.
Через пять дней после доклада Майкл Фарадей сообщает редактору научного журнала Королевского общества Ричарду Филиппсу о намерении публиковать систематически исследования под общим заглавием "Экспериментальные исследования по электричеству". Первая статья (их автор называл "сериями") датирована 24 ноября 1831 г. Открывалась она разделом "Об индукции электрических токов".
Яркую характеристику этому разделу дал советский исследователь творчества Фарадея Т. Кравец. Он писал: "Мы читаем страницы, которые вызвали небывалую по размеру перестройку силового хозяйства мира. Электричество решило задачу о передаче силы на расстояние, о ее трансформации, о ее экономичном использовании на месте потребления, оно открыло для эксплуатации невиданные запасы мировой энергии. И вся электроэнергия получается так, как научил мир Фарадей в ноябре 1831 года. Принципиально нового ничего не предложено. Сами опыты - один из немногих шедевров в истории физики".
В результате открытия оказалось возможным создать приспособление, вырабатывающее электрический ток непрерывно. Основа такого приспособления - проволока, вращающаяся в ноле постоянного магнита. Все наши современные электростанции, независимо от того, работают ли они на угле, нефти или за счет энергии воды, вырабатывают электроэнергию по такому же принципу.
...И на сей раз на новое великое открытие нашлись претенденты. Во втором томе "Экспериментальных исследований" Фарадей публикует материалы по электромагнитной индукции, защищая свой приоритет и в этом открытии. (Уже в примечании к первой серии Фарадей указывал, что сведения о его опытах распространились до их опубликования благодаря его письмам к доктору Гашейту).
Всего с 1831 по 1838 г. Фарадей опубликовал в журнале 14 серий. Невозможно перечислить содержание всех этих серий. От открытия электромагнитной индукции и догадки о существовании электромагнитных волн Фарадей переходит к установлению тождества различных видов электричества, к законам электролиза, к исследованию самоиндукции.
В марте 1839 г. Фарадей решил серии, которые появлялись "в течение последних семи лет", собрать в один том. Он хотел "представить возможность приобрести за умеренную цену полное собрание этих докладов, снабженное указателем,- тому, кто пожелал бы их иметь". Фарадей ничего не менял, он хотел дать "верное воспроизведение или отчет о ходе и результатах всего исследования".
С 1831 по 1855 г. Фарадей опубликовал 30 серий "Экспериментальных исследований". Вначале они печатались в журнале Королевского общества. (В Библиотеке АН СССР хранится собрание оттисков с автографами, присланных Фарадеем нашей Академии, почетным членом которой он состоял с 1830 г.). Потом эти "серии" вошли в три тома "Экспериментальных исследований", изданных в Лондоне в 1839, 1844, 1855 гг.
