"Экспериментальные исследования" Майкла Фарадея

Фарадей работает лихорадочно, опыты следуют один а другим. Он не теряет надежды, что ему "удастся построит новую электрическую машину". 28 октября можно считать днем рождения прототипа современной динамомашины. В этот день Фарадей установил между полюсами подкове образного 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 человечеством "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". 

В результате открытия оказалось возможным создать приспособление, вырабатывающее электрический ток непрерывно. Основа такого приспособления — проволока, вращающаяся в поле 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. 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. Потом эти "серии" вошли в три тома "Экспериментальных исследований", изданных в Лондоне в 1839, 1844, 1855 гг. Таким образом, гигантский труд был завершен. Три тысячи с лишним параграфов, составляющих три тома "Исследований", шаг за шагом раскрывают сущность электромагнитных явлений. Этот труд вызвал справедливое восхищение современников.

Не понимая всей глубины идей Фарадея, они тем не менее называли его "царем физиков". Фарадей пользовался огромной и заслуженной популярностью во многих странах мира. За свою жизнь он получил почти сто различных степеней, почетных дипломов, отличий, был избран в члены 72 ученых обществ в разных странах мира, но до конца своих дней он оставался скромным тружеником науки.

Облик Фарадея-человека помогают нам восстановить воспоминания французского академика Дюма. Он пишет: "Фарадей был среднего роста, жив, весел, глаз всегда наготове, движения быстры и уверенны; ловкость в искусстве экспериментирования невероятная. Точен, аккуратен, весь — преданность долгу... Он жил в своей лаборатории, среди своих инструментов: он отправлялся в нее утром и уходил вечером с точностью купца, проводящего день в своей конторе".

Всю свою жизнь, продолжает далее Дюма, Фарадей посвятил все новым и новым опытам, находя, в большинстве случаев, что легче заставить говорить природу, чем ее разгадать... Фарадей не любил светского общества, но театр привлекал его и приводил в лихорадочное опьянение. Закат солнца в деревне, буря на морском берегу, альпийские туманы возбуждали в нем живейшие ощущения; он понимал их как художник, был взволнован как поэт или анализировал их как ученый. Взгляд, слово, жест — все выдавало в таких случаях тесную связь его души с душой природы". Любил Фарадей и литературу. Он с удовольствием читал вслух Шекспира и Байрона, вел переписку с Диккенсом, из которой мы узнаем, как высоко ученый ценил его романы. Таким был Фарадей, проложивший человечеству путь к овладению электроэнергией и магнетизмом, автор знаменитых "Экспериментальных исследований по электричеству".

Майкл Фарадей шел непроторенной дорогой... "Мы никогда не должны забывать,— писал Дж. Тиндаль,— что Фарадей работал на окраине нашего знания и что его ум занят был в области беспредельной тьмы, кольцом окружавшей нашу науку". Еще не сложилась терминология, нет закона Ома, не существует электротехнических единиц. Более того, почти нет электроизмерительных приборов, нет даже проволоки с изоляцией. Наличие тока в цепи обнаруживают нагреванием тонкой проволоки, искоркой и даже... на вкус. Поэтому, как остроумно заметил Гельмгольц, немного проволоки, несколько старых кусков дерева и железа дали Фарадею возможность сделать величайшие открытия. Ни в одном из трех томов не встречаются такие термины, как сила тока, сопротивление, электродвижущая сила...

Порой описание самых изумительных опытов у Фарадея переполнено перечислением количества батарей, их размера, состава жидкости в них, размерами и материалами проводов. Стиль описаний тяжеловат. Трудности понимания усугублялись и тем, что Фарадей совершенно не пользуется математикой. В его "Исследованиях" нет ни одной формулы. "Понять" Фарадея помог другой ученый — Д. Максвелл.

...Третий том "Экспериментальных исследований" был еще в типографии, когда Д. Максвелл — бакалавр Кембриджа— решил заняться изучением электричества (1854 г.). Начал он с чтения трудов Фарадея. Вскоре — в 1856 г. — появилась и первая его работа "О фарадеевских силовых линиях", в которой Максвелл пытался "представить фарадеевскую теорию электричества в математической форме". Он писал: "По мере того как я подвигался вперед в изучении Фарадея, я убедился, что его способ понимания явлений также имеет математический характер, хотя он и не предстает нам облеченным в одежду общепринятых математических символов. Я увидел, что эти идеи можно выразить обычными математическими формулами и таким образом сравнить их с идеями профессиональных математиков". Это был первый шаг молодого ученого в разработке и популяризации творчества Фарадея. Прошли годы, прежде чем Максвелл выпустил основной свой труд "Трактат об электричестве и магнетизме".

Сам же Максвелл в предисловии писал: "Если чем-либо из написанного здесь я окажу любому изучающему содействие в понимании способов мышления и выражений Фарадея, я буду считать, что одна из моих основных целей, а именно передать другим то восхищение, которое я испытывал сам, читая "Исследования" Фарадея, будет выполнена". Однако значение "Трактата" этим не ограничивается.

Максвелл создал стройную теорию электромагнитных явлений, охватывающую всю совокупность известных в то время фактов и предсказывающую новые открытия. Основные положения этой теории вскрывают взаимосвязь электрических зарядов с электрическими и магнитными полями. Самым поразительным в теории Максвелла было то, что из нее вытекала конечность скорости распространения электрического и магнитного полей. Максвелл предсказал существование электромагнитных волн, он сделал вывод, что световые волны являются электромагнитными по своей природе! И это учение встречено было с недоверием.

Максвелл не дожил до подтверждения своих замечательных открытий. Спустя несколько лет после его смерти Гельмгольц предложил своему ученику Генриху Герцу проверить вывод Максвелла. Герцу удалось с помощью созданной им аппаратуры зарегистрировать предсказанные Максвеллом электромагнитные волны (1888 г.). Опыты Герца сломили, наконец, лед недоверия к теории Фарадея — Максвелла. "Волны Герца" были как бы родоначальниками известных ныне радиоволн, световых волн, рентгеновского и гамма-излучений.

Как уже говорилось, первое издание "Экспериментальных исследований" вышло в Лондоне (1839 —1855 гг.). В 1882 г. было осуществлено факсимильное издание. Спустя несколько лет "Исследования" переводятся на немецкий язык полностью в Берлине (1889 —1891 гг.) и в Лейпциге — в извлечениях (1896 — 1903 гг.). Первое упоминание о Фарадее в русской справочной литературе относится к 1838 г. В это время в Петербурге вышел XIII том "Энциклопедического лексикона", где была напечатана статья О. Сенковского "Гальваническая терминология Фараде (Фарадея)". Биография выдающегося английского ученого издавалась неоднократно. В 1871 г. были переведены воспоминания Джона Тиндаля "Фарадей и его открытия. С прибавлением Г. Гельмгольца". В павленковской серии "Жизнь замечательных людей" вышла книга Л. Абрамова "Фарадей, его жизнь и научная деятельность" (1892 г.).

<< Предыдущая  1  2   Следующая >>

Источник информации: Глухов А. Г. Книги пронизывающие века. М.: Книга, 1975.