Текст книги "Наука высокого напряжения. Фарадей. Электромагнитная индукция"
Автор книги: авторов Коллектив
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 8 страниц)
Сшивая последнее издание энциклопедии Британника, Фарадей на странице 127 прочел статью об электричестве. Эта статья явилась для него вдохновением и открытием: электричество до сих пор оставалось загадкой. Ho электричество было создано Творцом, и единственный способ понять Бога заключался в объяснении всех тайн природы, включая феномен электричества.
Перед юношей была огромная коллекция книг, предназначенных в основном для высшего английского общества, – это и стало первой искрой. В течение 15 лет чтения книг, не обладая обширными знаниями в области математики, не зная дифференциального исчисления, Фарадей начал ставить первые опыты. Нехватка знаний компенсировалась удивительной легкостью, с которой он чертил графики и придумывал эксперименты. Дело в том, что Фарадей был больше экспериментатором, чем теоретиком. Например, во время работы у него появилась идея, которую поддержал и Рибо, находивший мечты Фарадея о разгадке тайн природы прекрасными: часть книжной лавки была переоборудована в импровизированную лабораторию, занятиями в которой Майкл наслаждался после окончания трудового дня. Лаборатория была весьма примитивной, но после первых экспериментов, вдохновленный чтением книг, Фарадей чувствовал себя настоящим ученым. Он смог сконструировать электростатический генератор – механическое устройство, испускающее искры статического электричества.
Королевский институт располагался неподалеку от книжной лавки Рибо. Именно там читал публичные лекции знаменитый химик и директор института Гемфри Дэви, в скором времени ставший интеллектуальным авторитетом первой величины для молодого Фарадея. Однако Майкл был так беден, что не мог позволить себе купить билет на эти лекции. В ту эпоху стать ученым было практически равнозначно тому, чтобы стать, например, принцем: наукой интересовалось в основном высшее общество, и эти занятия не оплачивались, таким образом, были доступны только хорошо образованным и обеспеченным людям. Как мы знаем, Фарадей в их число не входил.
* * *
Страница, вдохновившая Фарадея
Прочитав в энциклопедии Британника статью «Электричество», написанную Джеймсом Тайлером, Фарадей почувствовал, что обязан прояснить содержавшееся в ней противоречие. Тайлер, продолжая давно существовавшие теории, утверждал, что все электрические явления – как оптические, так и тепловые – могут быть объяснены вибрациями некой жидкости, флюида. Бенджамин Франклин говорил, что тела в обычном состоянии имеют электрический флюид, а отрицательный или положительный заряд соответствует уменьшению или увеличению этого флюида. Роберт Симмер (1707–1763) заявлял, что существуют два вида электричества, или флюидов, – положительный и отрицательный – и каждое тело имеет определенное количество флюида. Для проверки этих явлений Фарадей, используя старые бутылки и дерево, построил в задней комнате лавке Рибо маленький электрогенератор. Эта машина, принцип действия которой основан на трении, хранится в Королевском обществе в Лондоне как предмет, созданный великим экспериментальным гением эпохи.
Книжная лавка Рибо, в которой Фарадой работал и начал ставить первые опыты с электричеством.
* * *
Единственное, что он мог себе позволить, это собрания дискуссионного кружка, состоявшего из молодых рабочих, желавших повысить свой социальный статус. Встречи проходили по средам в 8 вечера в доме преподавателя физики Джона Татума, за участие нужно было заплатить один шиллинг. Татум или члены кружка по очереди готовили небольшую лекцию, выбрав тему на свой вкус. Когда пришла очередь Фарадея, он рассказал об электричестве. Именно тогда начинающий ученый получил первые поздравления за свои научные занятия.
Фарадей с удовольствием вел бы прежний образ жизни, однако дела у него дома шли непросто. Отец был серьезно болен, и семья вынуждена была переехать в квартиру получше, ближе к центру города, однако через несколько месяцев, когда Майклу только исполнилось 19 лет, Джеймс умер.
Семья поселилась в скромном жилище на Веймут-стрит. Фарадей тосковал по отцу, и однажды ночью ему вспомнился давний случай, как отец спас ему жизнь, когда Майкл чуть не упал в дырку между досками старого амбара в Ньюингтоне. В этот момент Фарадей принял решение, что будет развивать свой ум насколько это возможно, чтобы стать великим натурфилософом. Он решил продолжать работу переплетчиком, чтобы содержать семью, но одновременно приложить все усилия для достижения великих интеллектуальных горизонтов, несмотря на свое скромное происхождение и надменность науки, признававшей только голубую кровь, в эпоху, когда впервые люди из низших слоев пытались улучшить свое социальное положение, выступая против сложившегося status quo. Искра жизни Гальвани, смерть отца, чтение в лавке Рибо книг, предназначенных для других, занятия с Татумом – все это подстегивало юношеские мечты Фарадея.
Ho он должен был финансово помогать семье, и юноше нередко казалось, что судьба против него: все словно сговорились, чтобы он оставался простым переплетчиком, был еще одним колесиком огромного лондонского механизма. Мечта быть ученым становилась все призрачнее. Как только у Фарадея появлялось свободное время, он чувствовал, что должен не читать, а трудиться, ведь мать и братья зависели от него.
Натурфилософы не могут работать в таких условиях. Значит, не стоило и мечтать о том, чтобы однажды стать одним из них.
* * *
Королевский институт, колыбель британской науки
Королевский институт Великобритании был частным учреждением для высшего класса, неким научным Олимпом, который вмещал только ученых из высших слоев общества. При этом основной целью Королевского института было просвещение и распространение науки и способов ее применения в повседневной жизни, проведение публичных лекций и экспериментов. Его основателем был Бенджамин Томпсон, более известный как граф Румфорд, родившийся в Массачусетсе (США) в 1753 году. Научные достижения позволили ему вступить в Лондонское королевское общество в 1799 году. В том же году он и ботаник Джозеф Бэнкс предложили Георгу IN проект создания института, первым президентом которого стал Джордж Финч. Параллельно в Королевском химическом колледже и Правительственной школе горного дела и прикладных наук разрабатывались технические новшества.
Томас Хосмер Шеферд (1793–1864). Фасад Королевского института Великобритании (акварель, 1838 год). Колонны коринфского ордера построены по предложению Фарадея в конце 1830-х.
* * *
Ho произошло одно из тех случайных совпадений, которые резко меняют обычный ход вещей. Однажды человек по имени Денс Джунр, член Королевского института, вошел в лавку Рибо. Джунр заинтересовался одной из книг, переплетенных Фарадеем: на страницах, заключенных во внушительный переплет, были пометки самого Фарадея, которые он делал на собраниях Татума. Джунр попросил книгу на некоторое время, и Рибо согласился. Через несколько недель книга вернулась в лавку, а среди ее страниц лежало четыре листка. Фарадей с большим удивлением обнаружил, что это были билеты на следующий цикл публичных лекций Гемфри Дэви. Это был подарок небес, который чудесным образом открывал Фарадею путь к его мечте. He зря считается, что жизнь Фарадея достойна литературного произведения, поэтому его биография занимает писателей гораздо больше, чем биография Ньютона, Эйнштейна или Мэрилин Монро.
Гемфри Дэви был для Фарадея одним из самых великих натурфилософов. Фарадей с трудом сдержал свои эмоции, когда впервые ступил на порог Королевского института, чтобы прослушать лекцию элегантного Дэви. Это произошло 29 февраля 1812 года, и, возможно, это был самый волнующий день в жизни Фарадея. Чтобы никогда не забывать о нем, Майкл перед началом лекции, сидя в аудитории, открыл тетрадь и очень подробно записал все, что его окружало: «Писатели и ученые, практики и теоретики, синие чулки и модно одетые дамы, старики и молодежь – все эти взволнованные люди переполняли лекционный зал». Синие чулки, о которых пишет Фарадей, – это члены Общества синих чулок (Blue Stocking Society), интеллектуального кружка, собиравшегося в доме Элизабет Монтэпо, известной дамы той эпохи. Наконец, на кафедру вышел Дэви и, как всегда блестяще, прочел лекцию. Аудитория слушала его в полной тишине, а Фарадей старался не упустить ни единого слова из уст своего кумира и сделал ряд записей и зарисовок на 96 страницах.
* * *
Гемфри Дэви, покровитель Фарадея
В жизни сэра Гемфри Дэви можно провести некоторые параллели с его помощником и протеже Майклом Фарадеем: ученый также происходил из бедной семьи. Дэви родился в Пензасе, в Корнуолле, 17 декабря 1778 года. Его отец был резчиком по дереву, а сам Дэви стал учеником аптекаря. Однако с 1797 года, вдохновившись книгой французского химика Антуана Лавуазье, Дэви принял решение стать химиком. Он был учеником у аптекаря, а по завершении обучения поступил помощником к врачу, который основал учреждение для исследования лечебных свойств газов. Уже в 20 лет Дэви стал заведующим учреждения и ставил эксперименты, опровергающие теорию о теплороде, предложенную самим Лавуазье, который вдохновил юношу к занятиям химией. Согласно данной теории, каждое тело обладает определенным количеством теплорода (вещества, отвечающего за тепловые процессы), и изменение температуры, происходящее при контакте двух тел с разной температурой, связано с передачей теплорода. Дэви показал, что при трении двух кусочков льда между собой они начинают таять, хотя не обладают достаточным для таяния количеством теплорода. После этого опыта он понял, что тепло каким-то образом связано с движением.
Член Королевского института
Уже став лектором Королевского института, в 1813 году Дэви опубликовал книгу, в которой впервые шла речь о применении химии в сельском хозяйстве. Однако самые заметные достижения сделаны Дэви в области электричества. Например, он создал самую мощную в мире батарейку, состоявшую из 250 металлических пластин. Это гигантское устройство использовалось для выделения калия, натрия, бария, стронция, кальция и магния. В 1811 году ученый серьезно пострадал из-за химического отравления, а через год сильно повредил себе глаза в результате взрыва трихлорида азота. Он был назначен президентом Королевского общества. Умер Дэви в Женеве 29 мая 1829 года, во время одного из путешествий по странам Европы, которые он совершал для обмена знаниями с коллегами-учеными.
* * *
С лекции он вернулся в восторженном настроении: наконец-то перед ним открылся путь, о котором он мечтал. Однако дорога домой пролегала по темным улицам, на которых так не хватало городского освещения, и Фарадей начинал понимать, что после завершения цикла лекций Дэви ему придется оставить эту жизнь, найти себе более оплачиваемую работу, чтобы содержать семью, и, в конце концов, отказаться от надежд и мечтаний. Конечно, можно попробовать каким-то образом привлечь внимание Дэви, который обладал достаточным авторитетом, чтобы открыть талантливому переплетчику дверь в науку. Ho как это сделать, было непонятно.
В течение следующих месяцев, за которые Фарадей посетил еще три лекции Дэви, ему пришла в голову идея. Майкл скопировал свой конспект лекций, переплел его в книгу с изысканной обложкой и вручил Дэви как подарок. Фарадей хотел произвести на ученого такое же впечатление, какое некоторое время назад он произвел на Денса Джунра, подарившего ему билеты на лекции Дэви. Вместе с прекрасно переплетенной книгой конспектов Майкл также вручил ученому письмо с просьбой о работе. Фарадей рассчитывал встретить то же восхищение, как и произведенное на Денса Джунра. Подаренная книга из 396 страниц в искусном переплете представляла собой начисто переписанный конспект с цветными иллюстрациями.
В это время Дэви сделал перерыв в чтении лекций: он был произведен королевой в рыцари, а также женился на богатой вдове и отправился в медовый месяц в Шотландию до конца года. Однако Фарадей терпеливо ждал реакции Дэви на свой подарок и просьбу. Для него это был последний шанс осуществить свою мечту. Ho ответа все не было, и Майкл был вынужден приступить к трудам в качестве переплетчика. Срок его ученичества у Рибо закончился, он получил работу у нового хозяина, Анри Деляроша, которая оплачивалась выше, но Делярош считал, что научные мечты Фарадея только мешают работе.
Наконец, 24 декабря элегантный лакей позвонил в дверь на Веймут-стрит и вручил Фарадею записку от самого ректора Королевского института Гемфри Дэви:
«Я очень далек от того, чтобы с неблагодарностью принять этот образец доверия, который Вы мне вручили и который является свидетельством рвения, внимания и способностей. Я вынужден отсутствовать в городе и не вернусь раньше конца января. Буду рад встретиться с Вами после возвращения, когда Вы пожелаете. Мне будет приятно помочь Вам в том, что будет в моих силах».
Фарадею был 21 год. Он встретился с Дэви, чтобы стать его учеником, однако ученый вынужден был отказать юноше, так как вакантных мест в институте не было. Майкл находился на грани отчаяния. Он видел перед собой только работу переплетчика, которая теперь казалась ему настоящим наказанием. Ho по воле судьбы помощник Дэви был уволен за драку, и ученый взял Фарадея под свое покровительство. Возможно, он решился принять на работу молодого человека без опыта, потому что и сам имел похожую судьбу: Дэви также в 22 года был принят лектором в Королевский институт его основателем Рум– фордом, несмотря на то что был молодым провинциальным ученым, и сам Румфорд сомневался в его талантах.
Дэви предложил Фарадею пост помощника в лаборатории – это была самая нижняя ступень в иерархии должностей Королевского института. Однако Фарадей принял предложение. Для него это была возможность попасть в круг образованных людей, оказаться в настоящей лаборатории, учиться у Дэви, а затем и самому подняться по социальной лестнице.
ПЕРВЫЕ ИСКРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Впервые у Фарадея появилась возможность изучить, что такое электричество. Такая же цель была и у физика, жившего в Дании, Ханса Кристиана Эрстеда (1777–1851).
В 1820 году Эрстед открыл, что под действием электрического тока стрелка компаса немного двигается, как будто бы сам ток ведет себя как магнит. Это открытие не смутило Фарадея, а напротив, подтвердило его убеждение в глубинной связи магнетизма и электричества. Все указывало на то, что обе силы взаимозаменяемы, но пока не было понятно, что в них общего. Если электричество может действовать как магнит, нужно было доказать, что магнетизм действует как электричество. Возможно ли получить электричество с помощью магнита?
Фарадей в те годы был очень живым и веселым юношей, и это подтверждает одна из историй, случившихся с ним в институте. Однажды вечером 1813 года он вместе со своим другом Эбботтом пробрался в лабораторию к запасам директора, чтобы подышать окисью азота – газом, вызывающим смех (или веселящим газом). При всем этом на работе Фарадей был очень серьезен и быстро показал себя как любознательный экспериментатор, трудолюбивый и аккуратный сотрудник, способный пойти ради дела на личные жертвы, что, вероятно, было следствием его религиозных взглядов. Однажды друг Фарадея Ричард Филлипс попросил его написать историческую справку об открытиях в области электричества для журнала Annals of Philosophy. Любой другой ограничился бы изучением нескольких библиографических источников, но Фарадей с невиданным энтузиазмом проштудировал все статьи, опубликованные по теме, а затем воспроизвел все описанные эксперименты. He ставя никаких далекоидущих целей, а лишь в ходе подготовки статьи Фарадей получил исчерпывающую информацию об электричестве, начал осознавать теоретические и экспериментальные границы знаний в этой области и задумался о новых исследованиях.
В ту эпоху было известно, что одинаковые электрические заряды отталкиваются. Также было известно, что электрический ток может создать магнитное поле: проходя по проводнику, он производит магнетическое действие, которое можно отследить с помощью компаса. Ho физики еще ничего не знали о природе электричества. Фарадей со своей незамутненной, как у ребенка, любознательностью предположил, что ближайшие исследования должны выявить связь между магнетизмом и электричеством. Это любопытство, а также сами поставленные цели могли бы возмутить ортодоксального ученого, но Фарадей, в отличие от современников-ученых, не был отягощен ни грузом академического образования, ни излишней привязанностью к математике, в развитие которой внес значительный вклад Исаак Ньютон в конце XVII века. Ньютонова вселенная работала как часы, в ней не было пустого пространства между твердыми телами, не было невидимой паутины связей между предметами.
Кроме того что разум Фарадея не был подвержен влиянию существовавшей научной парадигмы, у него было и другое преимущество перед современниками: Майкл был сандеманианцем, обладавшим безграничной любознательностью и искавшим Бога в законах природы. Он полагал, что законы должны быть понятны, и это стало для него еще одной искрой вдохновения.
«Меняла – полотно Рембрандта, позволяющее оценить, насколько плохо освещались помещения в XVIII веке.
Портрет Майкла Фарадея, появившийся в книге «Британское научное наследие» (Britain’s Herttage of Science), 1917 год.
Схема опыта Луиджи Гальвани, использовавшего электричество для оживления трупов лягушек.
В природе творения Бога никогда не могут находиться в противоречии с высшими предметами, относящимися к нашей будущей жизни.
Майкл Фарадей
Читая французского ученого Андре-Мари Ампера (1775–1836), Фарадей обнаружил, что тот уже установил связь магнетизма и электричества. Однако Майкл с трудом мог разобраться в работах Ампера из-за использовавшихся в них сложных математических выкладок. Он не понял гипотезы французского ученого о том, что электричество – это поток некоего флюида в проволоке и что поведение этого флюида можно смоделировать математически и раскрыть таким образом происхождение магнетизма. Так что для разгадки поставленной задачи Фарадей отталкивался от другого текста, который, к удивлению его современников, по большому счету не являлся научным, – сан– деманианской Библии.
ХРИСТИАНСКАЯ СЕКТА
Многие ученые, прежде чем сделать открытие, чувствуют себя частью некоего большого механизма, звеном в длинной цепи. Также научные находки часто оказываются не только плодом интеллектуальных усилий, но и случайностью. Например, Алан Ллойд Ходжкин (1914–1998), получивший Нобелевскую премию в области физиологии, ощущал легкое чувство вины за славу, пришедшую к нему после открытий, большая часть которых была сделана случайно. Математик Поль Дирак (1902–1984) считал, что его идеи пролились на него дождем с неба, и он сам не мог сказать, как они пришли ему в голову.
Это ощущение незаслуженности своего успеха было еще более сильным в случае с Фарадеем из-за его религиозного кредо. Подобное происходило с Николаем Коперником (1473–1543), говорившим о науке как о Храме Божием. Родители Фарадея были набожными людьми, членами небольшой протестантской общины сандеманиан, или гласитов. Эта община жила достаточно изолированно от остальных, буквально и строго воспринимала все христианские заповеди Нового Завета. Она была основана выходцем из Шотландии Джоном Гласом (1695–1773) и его зятем Робертом Сандеманом (1718–1771) с целью восстановить дух первых христиан. Основатели избегали интеллектуальных схоластических экзегез Библии, основываясь на детской вере, о которой Иисус просил своих учеников. Для сандеманианцев следование каким-либо другим учениям являлось ошибочным, кодекс поведения требовал не поддаваться никакому влиянию. Если гласит уличался в греховном поведении, его исключали из общины, как и рекомендовал Новый Завет. В число грехов входила и «недостаточная скромность». Фарадей всегда был горячим сторонником своей церкви, как и его будущая жена, и лучшие друзья. Это заставляло ученого вести очень суровый образ жизни и отказываться от почестей и должностей, которые предлагались ему в течение карьеры. В 1857 году Фарадей отказался стать президентом Королевского общества, хотя это один из высших постов, на который может претендовать ученый в Англии.
В качестве извинений Фарадей сказал, что эта должность требует слишком напряженной работы. В послании своему другу он писал: «Я должен оставаться просто Майклом Фарадеем до конца, и точка». Недаром сандеманианцы верили в небходимость телесных наказаний, ведь, согласно заповеди из Книги Притчей Соломоновых, 13:24, «кто жалеет розги своей, тот ненавидит сына; а кто любит, тот с детства наказывает его».
Религиозность Фарадея была, несомненно, весьма выразительным качеством в эпоху, когда многие верили в науку, технику и придерживались крайнего позитивизма. Эксперимент как средство познания мира, провозглашенный в «Новом органоне» (Novum organum, 1620) Фрэнсиса Бэкона (1561–1626), стал базой нового рационализма. Церковь теряла свои позиции в мире, где люди начали пользоваться беспрецедентными научными достижениями, например железной дорогой или Суэцким каналом. Некоторые ученые даже написали, что борьбе науки и веры пришел конец. Религия превратилась в более современную и утонченную систему верований: 31 марта 1848 года появился спиритизм, ставший демократичным способом общения с умершими близкими, что-то вроде мистического варианта телефона или телеграфа для связи с миром иным. Соответственно, полон иронии тот факт, что самый великий физик-экспериментатор XIX века был последователем самого традиционного варианта христианской веры. Более того, Фарадей подчеркивал свое отношение к спиритизму как к обману для несовершенных умов.
Вопреки всему, вера Фарадея не стала препятствием для научного познания, природа для него была написана «перстом Бога». Во время публичных лекций он объяснял свою позицию с помощью цитаты из Нового Завета, из Послания к Римлянам святого Павла (Рим, 1:20–21):
«Ибо невидимое Его, вечная сила Его и Божество, от создания мира через рассматривание творений видимы. He могут быть прощены те, кто познав Бога, не прославили Его, как Бога».
* * *
Ученые и вера в бога
Некоторые религиозные секты, такие как методисты или евангелисты, исповедующие дисциплину, упорство и строгость, породили немало талантливых исследователей. К ним относятся создатели паровых машин Ньюкомен (баптист) и Уатт (пресвитерианец), основатель атомной теории и квакер Джон Дальтон (1766–1844). В Великобритании развитие науки и техники происходило также в среде приходских священников, поскольку эти люди получали неплохое жалование за относительно небольшой объем деятельности и располагали большим количеством, свободного времени. Работа на этой церковной должности подразумевала в качестве sine qua non принадлежность к знати или обеспеченному слою населения. В 1851 году в Великобритании насчитывался 17 621 англиканский пастырь. Содержание им выплачивалось не церковью, а составлялось из ренты и десятины. Для того чтобы стать пастырем, необходимо было получить университетское образование.
Культурный и обеспеченный класс
Таким образом создавался высококультурный и обеспеченный класс. Его представителями были: глава прихода в Лестершире и изобретатель механического ткацкого станка Эдмунд Картрайт (1743–1823); преподобный Уильям Баклэнд (1784–1856) из Оксфорда, который впервые с научной точки зрения открыл динозавров и стал мировым экспертом по копролитам – окаменевшим каловым массам; преподобный Уильям Гринуэлл из Дарема, ставший отцом-основателем современной археологии; преподобный Джон Маккензи-Бэкон из Беркшира, пионер полетов на аэростате; настоятель прихода Кента Томас Байес (1702–1761), доказавший знаменитую теорему Байеса, которая используется для определения статистической вероятности на основании неполных данных.
Квакер Джон Дальтон
* * *
Такое отношение Фарадея к своим открытиям позволяет утверждать: для ученого не имело значения их практическое применение. Главной целью его работы было желание понять устройство природы, угадать след Бога, а не облегчить жизнь человека.
Именно поэтому, рассматривая очередную научную загадку, Фарадей использовал настолько своеобразный подход, что мог уловить некоторые аспекты, совершенно незаметные для ученых, получивших академическое образование. Как это ни странно, Фарадей буквально и беспрекословно воспринимал все, о чем читал в Библии, но проверял каждое утверждение, обнаруженное в других книгах, кем бы ни был их автор. Например, он был практически единственным, кто учитывал важность пустого пространства для законов притяжения и отталкивания электрических зарядов, находящихся на определенном расстоянии, или гравитационного притяжения между двумя материальными центрами массы.
Для изучения нового явления в науке определяющим критерием является тенденциозность. Исследователь может располагать большим количеством информации, но если фокус его исследований неверен, если его гипотезы несправедливы, он не сможет должным образом организовать имеющиеся данные. Поэтому у Фарадея было огромное преимущество по сравнению с другими учеными, которые из-за своей академической подготовки смотрели на вещи с определенных позиций: Фарадею не приходилось отбрасывать идеи из-за наличия каких-либо заранее установленных критериев, для него все критерии были изложены на страницах сандеманианской Библии. По странному стечению обстоятельств и учитывая, что религиозная литература не может быть надежным источником научного знания, Фарадей открыл магнитное поле, занимавшее пустое пространство вокруг магнита.
Его современники не могли себе представить, что что-то могло существовать в пустом пространстве, разделявшем два предмета. Им казалось, что должна существовать некая сила, перепрыгивающая с одного предмета на другой, – то, что Ньютон назвал дальнодействием. Однако религиозная доктрина о целостности и взаимосвязанности всех вещей позволила Фарадею представить поле, составленное из замкнутых петель, ведь округлая форма петель больше напоминала о Боге, чем просто линия, соединяющая две точки. Глубокая духовность Фарадея наряду с отсутствием математических знаний стала искрой вдохновения, которая помогла открыть электромагнитную индукцию – возникновение электрического тока в металлической проволоке при ее движении внутри магнитного поля. Благодаря этому духовному озарению в наших домах сегодня горит электрический свет.
Несмотря на все это, в нашем понимании личности Фарадея существуют некоторые пробелы. Большинство биографов той эпохи сознательно скрыли некоторые психологические последствия, которые имело для него сочетание религиозности и стремления к научному знанию. Как правило, все ограничивались утверждением, что Фарадей был честным, приятным и простым человеком просто благодаря своей вере. Однако в единственном известном психологическом анализе личности Фарадея, опубликованном в американском медицинском журнале в 1967 году, подчеркивается, что такое сочетание должно было быть очень болезненным для ученого. В короткой статье, подписанной Лайлом Эддаром, можно прочесть:
«Отчетливая амбивалентность его психологической структуры должна была вызывать невыносимое напряжение в его разуме; как результат, мы видим эпизод шизофрении, длившийся три года».
Кризис, о котором говорит Эддар, возможно, относится к периоду в начале 1840-х годов, когда Фарадей чувствовал подавленность и упадок сил – об этом мы будем говорить далее. В любом случае, результаты психоанализа Эддара изложены в слишком сжатой форме, чтобы делать какие-либо обоснованные выводы о неизвестных особенностях личности ученого. Был Фарадей до конца честен с самим собой или нет, однако он всегда подчеркивал, что не обнаруживает никакого противоречия между наукой и религией.
* * *
Религиозная вера как научное вдохновение
Несмотря на сегодняшнюю напряженную ситуацию между религиозными верованиями и научной истиной (согласно опросу, проведенному в Национальной научной академии США, 85% ее членов отвергают идею наличия персонифицированного Бога), для многих великих ученых прошлого вера была вдохновением и основой для формирования интеллекта, что позволило сделать много научных находок.
Например, несмотря на то что труды Николая Коперника были включены в Index Iibrorum prohibitorum, Список запрещенных книг Инквизиции, польский ученый утверждал, что для лучшего познания Бога необходимо проникнуть В тайны природы. Ему не казалось, неуместным вырвать Землю из центра Вселенной, так как вся природа для него была храмом Божьим и воспринималась целостной в своем разнообразии.
Сердце – начало жизни
Хирург Уильям Харви (1578–1657), прочитав о планетарных орбитах Коперника, выдвинул в 1628 году теорию, согласно которой человеческое тело имеет систему циркуляции, похожую на орбиты планет, – также согласно идее Божественного единства в разнообразии. Для Харви сердце было началом жизни, а Солнце – сердцем мира. Таким образом, религиозная вера вполне может стать источником вдохновения.
Уильям Харви
ГЛАВА 2.
Химическая искра
После того как старания и немного удачи позволили Фарадею попасть в самое важное научное учреждение страны, гениальность привела его к изучению загадок химии. В то же время его популярность становится примером того, как выходец из социальных низов может подняться до высоты, позволяющей работать бок о бок с учеными, обладающими мировой известностью.
Когда Фарадей начал работу в Королевском институте, электричество еще считалось частью химии, прежде всего потому что батарейка, изобретенная итальянским физиком Алессандро Вольтой в 1800 году, позволяла получать электричество химическим способом.
Поэтому Фарадей продолжал свои исследования в области физики с использованием методов, характерных в его эпоху для химии. Был и другой фактор, благоприятствующий склонности Фарадея к этой науке: в химии не было математики, которой он не владел, при этом она включала активные опыты с природными явлениями, а Фарадей стал знаменит именно как экспериментатор.
Несмотря на поздний возраст для вступления на научную стезю, ученый под руководством Гемфри Дэви сразу же получил известность среди химиков. Позднее, в 1823 году, он провел ряд успешных экспериментов, также лежащих в области химии, по сжижению газов под давлением.
Первые химические работы Фарадея появились благодаря его учителю Дэви, которому в 1808 и 1809 годах удалось выделить натрий и калий с помощью самой большой в мире батарейки, созданной самим Дэви. Через год он использовал батарейку для выделения других элементов: стронция, бора, кальция и магния; в 1810-м – хлора; в 1812-м – йода; в 1826-м – брома. Этот успех был таким эффектным, что Наполеон, несмотря на то что Франция находилась в состоянии войны с Англией, наградил Дэви престижной премией Бонапарта Французской академии наук. Фарадей самостоятельно открыл в 1825 году бензол, который позже будет играть решающую роль в работах о молекулярной структуре Августа Кекуле (1829–1896).
