Текст книги "Столетов"

Автор книги: Виктор Болховитинов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 26 страниц)

Этим воздействием ослабляется намагниченность образца. Размагничивающее действие проявляется неодинаково у образцов разной формы. Чем короче магнит, чем меньше расстояние между его полюсами и чем он толще, тем больше у него размагничивающий фактор, тем сильнее ослабляет он свою же собственную намагниченность.

В одной и той же намагничивающей катушке, в совершенно одинаковых условиях, образцы, сделанные из одного и того же материала, но отличающиеся своей формой, намагнитятся по-разному.

Действие их на магнитометр будет неодинаковым. Показания прибора зависят от формы, которая придана испытуемому образцу.

Отклонения стрелки прибора говорят о магнитных свойствах не самого железа как вещества. По этим отклонениям можно судить лишь о том, как намагничивается именно этот определенной, характерной формы стержень или брусок.

Для того чтобы по показаниям магнитометра можно было рассчитать магнитные свойства железа, – а именно эти свойства и нужно выяснить, – необходимо знать величину размагничивающего действия для каждого данного образца; только тогда можно будет внести нужные поправки в результаты измерений.

Однако учесть размагничивающее действие очень трудно. Теория говорила, что размагничивающий фактор можно точно рассчитать только для образцов, имеющих форму сложного геометрического тела – правильного эллипсоида.

Изготовить из железа правильные эллипсоиды – дело невероятно трудное, а брать для исследования стержни и бруски, которыми пользовались исследователи, значило заранее обрекать себя на невозможность строгой теоретической обработки результатов измерений.

Существование у магнитов размагничивающего действия давно уже не представляло собой секрета. Предшественники Столетова знали об этой особенности образцов, с которыми они работали.

Пытаясь отделаться от ошибок, возникающих при пользовании магнитометрическим методом, ученые придумывали всяческие ухищрения.

Вебер, например, стремясь ослабить размагничивающее действие, изготавливал образцы в виде очень длинных и тонких цилиндров.

Фон Квинтус-Ицилиус пытался придать своим образцам форму эллипсоидов – тел, для которых можно теоретически рассчитать размагничивающий фактор.

Но всеми этими ухищрениями можно только уменьшить ошибки, исключить же их целиком, действуя такими способами, нельзя. Нельзя же до бесконечности удлинять образцы, чтобы свести на нет размагничивающий фактор. Изготавливать эллипсоиды? Но и это тоже не выход. Не говоря уже о том, что сделать точный эллипсоид почти невозможно, метод фон Квиитуса-Ицилиуса тоже не гарантировал от появления ошибок. Анализируя этот метод, Столетов установил: для того чтобы быть вполне уверенным в результатах исследования, нужно брать очень длинные эллипсоиды. В противном же случае малейшая ошибка, допущенная при измерениях, сильно отразится на расчетах, в особенности когда придется иметь дело со слабыми полями.

Что же делать? Как определить истинные магнитные свойства железа?

Все исследователи топчутся в каком-то заколдованном круге. Для исследования магнитных явлений они, как издавна повелось, вооружаются магнитометром. А применение магнитометра неизбежно влечет за собой применение образцов в виде стержней, брусков, эллипсоидов, а значит, и появление ошибок, вызываемых размагничивающим действием, которое производят концы магнитов.

И тем не менее исследователи не пробуют разорвать порочный круг, в который заводит их магнитометрический метод, не пытаются найти какой-нибудь иной способ исследования магнитных явлений.

Какое-то схоластическое преклонение перед установившимися традициями довлеет над этими учеными. Покорно мирятся они с тем, что их образцы обладают размагничивающим фактором.

Выхода, как будто, и быть не может: как же уберечь магнит от действия создаваемого им же самим магнитного поля? Всякий магнит любого известного типа – и прямолинейный и подковообразный – окутывает себя идущими от одного полюса к другому силовыми магнитными линиями.

Но кто сказал, что магниты всегда обязаны иметь концы?

А что, если намагниченный брусок согнуть не в подкову, а смелее – в кольцо? Сомкнуть один полюс магнита с другим?

Разве от этого магнит перестанет быть магнитом? Нет, конечно. Но кольцеобразный магнит не сможет действовать сам на себя! Ведь он не создает вокруг себя магнитного поля!

У кольцеобразного магнита не будет размагничивающего фактора. Намагничение кольцеобразного образца не будет зависеть от размеров и формы сечения образца. Данные о магнитных свойствах кольца будут данными именно о магнитных свойствах материала, из которого оно сделано.

Итак, чтобы ликвидировать действие размагничивающего фактора, надо пользоваться образцами, сделанными в виде кольца, тороида. Кольцо, именно кольцо поможет магнитологам выбраться из порочного круга, в котором они находятся.

Как намагнитить кольцо – это ясно. Его надо обвить проволокой. Когда по обмотке пойдет электрический ток, кольцо намагнитится.

Но как узнать, как сильно оно намагнитилось?

Магнитометр в этом случае ничем не сможет помочь. Ведь у кольца нет концов, оно не создает в окружающем пространстве магнитного поля, в этом его преимущество перед образцами другой формы, но в этом кроется и невозможность применить для исследования кольцеобразных образцов магнитометр. Кольцо не будет действовать на магнитную стрелку этого прибора.

Как же теперь поступить? Ведь прежний метод исследования магнитных свойств не годится.

Но неужели, исследуя магнитные явления, надо обязательно хвататься за магнитную стрелку, как за якорь спасения, следовать традиционным представлениям о том, что силу магнита надо измерять с помощью магнита же?

Разве нельзя магнитные явления изучать с помощью электрических приборов? Ведь магнетизм и электричество тесно связаны между собою, это уже давно известно.

Если помахать мотком проволоки перед магнитом, в проволоке возбудится электрический ток. То же самое произойдет, если начать двигать магнит перед неподвижным мотком. В обоих случаях соблюдается условие, необходимое для возникновения электрического тока под действием магнитного поля: проволока пересекает магнитные силовые линии.

Замерив силу порожденного в проволоке тока, можно оценить степень намагниченности магнита. Но как воспользоваться явлением электромагнитной индукции для исследования магнитных свойств кольца?

Распилить поперек кольцо и двигать в прорези витки проволоки. Это, конечно, практически неудобно. Кроме того, перед нами будет уже не совсем кольцо.

Но обязательно ли для возникновения электромагнитной индукции движение проволоки относительно магнита? Нет, конечно. Если и магнит и проволока будут неподвижны, но намагниченность образца будет меняться, число магнитных силовых линий будет расти или уменьшаться, то это будет равносильно перемещению магнита и проволоки относительно друг друга.

Когда же меняется намагниченность кольца? В моменты включения или выключения тока, подаваемого в намагничивающую обмотку образца.

При включении тока намагниченность кольца быстро возрастает, пока не достигнет значения, соответствующего данной силе тока и числу витков обмотки. После этого магнитное поле, создаваемое кольцом, остается постоянным. Но ведь оно не сразу стало таким. Оно пусть и короткий срок, но все же менялось. А ведь меняющееся магнитное поле должно индуктировать, порождать ток в проводнике, поставленном на пути магнитных силовых линий. Если на кольцо надеть еще одну обмотку, то в ней в момент включения тока в первичную обмотку должен возникнуть ток. Этот ток будет итти только короткое мгновение: по вторичной обмотке пробегает импульс тока. Ток возникнет и при отключении обмотки кольца от источника тока. Магнитное поле, исчезая, также породит во вторичной обмотке импульс электрического тока. Вот эти-то периоды рождения и исчезновения намагниченности образца и должен подстеречь экспериментатор.

Если замерить количество электричества, протекающее в эти периоды через вторичную обмотку, то можно будет определить теоретически, каково было магнитное поле, вызвавшее этот импульс тока. А узнать магнитное поле, создаваемое кольцом, – это значит узнать и степень намагничения железного образца.

Зарегистрировать импульс тока, измерить количество заряда, прошедшего через вторичную обмотку, – дело нехитрое.

Для этого нужно будет употребить баллистический гальванометр. Обычный гальванометр отзывается только на длительный ток, равномерно текущий по проводнику. А баллистический гальванометр способен улавливать и кратковременные толчки электрического тока. Подвижная система – магнит или проволочная рамка – этого гальванометра делается более тяжелой, чем у обычного. Рамка баллистического гальванометра не сразу отзывается на толчок идущего через нее тока. Обладая большой инерцией, она некоторое время остается почти неподвижной, накапливая энергию, сообщаемую ей толчком тока. Рамка начинает поворачиваться уже после того, как исчез мимолетный, быстрый импульс тока.

Измерив угол, на который повернется рамка, можно узнать, какое количество электричества прошло через нее за время существования импульса тока, а зная это, рассчитать и то, какую намагниченность приобрел образец.

Баллистический гальванометр, работая в паре со вторичной обмоткой, сможет определить намагниченность кольца, сделать то, что недоступно магнитометру.

Вот каким методом надо исследовать магнитные свойства железа.

К концу весны 1871 года у Столетова полностью созревает замечательный план исследований железа. Пора уже перестать чертить схемы установки и заниматься расчетами. Надо приступать по-настоящему к работе, начинать опыты.

Но где это сделать? Ведь в университете все еще нет физической лаборатории.

Снова ехать за границу? Да, видимо, придется. Обидно опять обращаться за помощью к чужой стране из-за того, что нет места, где можно было бы устроить экспериментальную установку, из-за того, что негде достать нужные для нее приборы. Но надо подавить в себе горькое чувство: задача разгадки тайны железа уже не терпит отлагательств.

Столетов списывается со своими товарищами Лаврентьевым и Бостеном, живущими все еще в Гейдельберге, сообщает им план своих исследований и просит разузнать поподробнее, где лучше всего проделать его работу. Друзья зовут его в Гейдельберг.

«Милости просим, приезжайте, драгоценнейший Александр Григорьевич, поскорее, – пишет ему Бостен. – Как видите, Вы нисколько не ошиблись в том, что предположили меня все еще в Гейдельберге, хотя месяц тому назад меня здесь еще не было. Теперь же, в любезном Вам граде Кирхгофа, жительствует не только я, но даже и сам Леонид Иванович Лаврентьев, поручающий мне передать Вам свой привет и искреннее желание поскорей Вас здесь увидеть».

Подробно рассказывая Столетову об условиях работы в гейдельбергских лабораториях, друзья заботятся и о том, где и как ему жить в этом городе.

«Я живу, попрежнему, в Hotel Victoria, – пишет Столетову Бостен, – советую Вам в нем же остановиться до приискания себе частной квартиры. В оных же недостатка не будет, так как студентов еще не много…

Я даже обещал Вас уже моей прачке, frau Marie».

У Столетова никогда не было недостатка в друзьях. Люди всегда тянулись к Столетову, стремились завоевать дружеское расположение этого большого, чистого, открытого и обязательного всегда и во всем человека. Жизнь Столетова протекала в атмосфере товарищества, дружбы, проявляющей себя делами и взаимной поддержкой, основанной на глубоком взаимном уважении, на общности интересов.

Тот, кто близко узнавал Столетова, уже никогда не забывал его. Об этом свидетельствует переписка Столетова. Отношения к нему многих из корреспондентов, хотя бы тех же Лаврентьева и Бостена, можно поистине назвать влюбленностью в ум, талант, силу и большое сердце этого человека.

Надо заметить, что знакомые Столетова часто злоупотребляли его отзывчивостью и обязательностью. Перечитывая письма к Столетову, поражаешься, сколько просьб и поручений приходилось ему выполнять.

Поток благодарностей за уже выполненные просьбы и опять новых просьб проходит через эти письма.

Не говоря уже о серьезных просьбах: просмотреть книгу, помочь напечатать статью, отредактировать рукопись, подсказать тему для диссертации, посодействовать в приискании должности, – как много приходилось Столетову выполнять и мелочных, докучных поручений!

Лаврентьев просит подписать его на «Русский вестник», Бостен – выкупить посланные им в Россию вещи, Рачинский – заказать для него ботинки у излюбленного им сапожника Деева… И Столетов, всегда бесконечно занятый, находил время заглянуть на почту, сходить в таможню, зайти к сапожнику.

Звал в Гейдельберг, в свою лабораторию, Столетова и Кирхгоф, услышавший о планах своего бывшего слушателя.

Закончив лекции и экзамены, Столетов в июне 1871 года тронулся в путь.

Перед самым отъездом ему удалось сдвинуть с мертвой точки вопрос об организации лаборатории: совет факультета постановил вынести вопрос на рассмотрение университетского совета.

И вот Столетов снова в Гейдельберге, в городе, где каждый камень знаком ему еще с магистрантских лет. Радостно встречают своего бывшего однокашника Лаврентьев и Бостен.

Истосковавшиеся по русской речи, соскучившиеся по своему другу, они буквально набрасываются на Столетова с расспросами о Москве, об общих знакомых, с рассказами о себе.

Приветливо встречает Столетова и Кирхгоф. Знаменитый физик с большим интересом выслушивает рассказ Столетова о задуманных им исследованиях, нет-нет да и вставит в разговор свое слово, давая советы, делая замечания по существу работы.

Прихрамывая, опираясь на палку – Кирхгоф недавно сломал себе ногу, – ученый проводит Столетова по комнатам «дворца природы», показывая ему свою лабораторию. Она стала заметно больше и богаче, с завистью замечает Столетов.

В лаборатории тихо, безлюдно. Лето, все студенты разъехались на каникулы. Только лаборанты хлопочут возле приборов и установок. Они готовят практикум к встрече студентов.

В одной из комнат Кирхгоф отводит Столетову место для работы, дает указание лаборантам помогать гостю из Москвы сооружать нужную ему установку.

И работа началась.

Мастерская доктора Мейерштейна получает от Столетова заказ на изготовление железного кольца – сердцевинной части будущей установки.

Столетов не смотрит на заказанный прибор как на нечто совершенно окончательное. Бесспорно, например, что обмотки кольца – первичную и вторичную – число их витков, разбивку витков на отдельные секции придется менять не раз и не два: ведь надо сделать такие обмотки, с помощью которых можно было бы наилучшим, наиточнейшим образом проследить все перипетии намагничения железа.

Пробы неизбежны. Ведь для того, чтобы можно было теоретическими расчетами найти для обмоток наиболее выгодные размеры, надо знать до тонкости свойства железа, для намагничения и исследования которого предназначаются эти обмотки. А ведь это неизвестно. Узнать эти свойства – и есть цель задуманных опытов.

Для этого нужно, чтобы образец был сделан аккуратно, чтобы размеры сечения образца были строго выдержаны по всей длине кольца и чтобы кольцо было как следует отожжено в печи. Кольцо надо обязательно прокаливать несколько часов! Нужно, чтобы железо стало, как говорят электрики, «мягким» в магнитном отношении, потеряло бы способность сохранять остаточный магнетизм, сразу становилось бы опять ненамагниченным после выключения тока из намагничивающей обмотки.

Заказчик вникает во все детали исполнения заказа.

Он дает механикам советы, как проще, быстрее и точнее всего выполнить заказ. Не стоит возиться над тем, чтобы пытаться придать сечению кольца круглую или овальную форму. Эта форма, конечно, удобна для того, чтобы наматывать на кольцо провод, но сделать из железа «баранку» – дело очень затруднительное. Проще поступить так. Пусть кольцо будет иметь прямоугольное сечение, будет похожим на кусок толстостенной трубы. Кольцо такой формы изготовить просто, ведь всю обработку его можно будет теперь вести на токарном станке быстро и точно. А чтобы удобнее было на железное кольцо наматывать провод, к кольцу сверху и снизу нужно будет приклеить деревянные кольца, округленные наружу так, чтобы сечение всего сборного кольца стало овальным.

Такой способ изготовления кольца даст большой выигрыш во времени, да и в точности тоже.

Заказывая приборы механикам и задавая работу лаборантам, Столетов неустанно настаивает: «все должно быть сделано как можно проще». В простоте и точность и надежность. Никаких выкрутасов и украшательств, мешающих делу и крадущих время. Делать все проще и быстрее – и пусть переглядываются механики и лаборанты, думающие, очевидно, что у господина из России, столь упорно ратующего за простоту, не хватает, должно быть, не только времени, но и денег.

Денег, по правде сказать, конечно, маловато. Во всяком случае, денег не столько, чтобы можно было позволить себе, в угоду доктору Мейерштейну, растрачивать их на ненужные красоты. Время же надо расходовать еще экономнее. В запасе есть только четыре месяца – растягивать свою отлучку из Москвы на больший срок он не имеет права.

А работы непочатый край. Надо собрать установку. Надо ее испытать и наладить. Надо произвести множество предварительных измерений, отградуировать приборы и составить таблицы расчетных данных. И только после всей этой большой работы можно будет приступить к самым ответственным опытам – исследованию магнитных свойств железного кольца.

Не дожидаясь, пока механики доставят все заказанные им приборы, Столетов на большом лабораторном столе уже начинает сооружать свою установку.

Он работает неутомимо, упоенно. Придя в лабораторию ранним утром, он уходит из нее намного позже того, как во всем институте остаются одни сторожа.

Трудится он без суетливости, размеренно, но работа так и горит в его руках. Помогающие ему лаборанты только диву даются, как умно, ловко, совсем как заправский механик, действует отвертками, молотками, плоскогубцами этот не гнушающийся «черной работы» приезжий ученый, как, уверенно делая всевозможные переключения, орудует он во все усложняющемся лабиринте из проводов и приборов.

Установка растет быстро, несмотря на то, что многое для нее приходится создавать заново.

У стенки напротив стола Столетов помещает баллистический гальванометр.

Этот прибор пришлось приготовить самому – подходящего прибора в лаборатории Кирхгофа не нашлось.

Подвижная часть гальванометра – тяжелый фунтовый магнит, подвешенный на тонкой металлической нити к потолку. Магнит висит между двух проволочных катушек. Провода от катушек идут к столу. К ним будут присоединены концы вторичной обмотки железного кольца.

Над магнитом, к нити, на которой он висит, прикреплено маленькое круглое зеркальце. В него нацелена зрительная труба, укрепленная на штативе, стоящем на столе. К штативу приделана длинная линейка с делениями. Эта шкала той стороной, на которой нанесены деления, обращена к гальванометру.

Труба и шкала расположены относительно друг друга так, что в трубу видны отражающиеся в зеркале деления шкалы.

Зеркальце, труба и шкала нужны для замера углов поворота подвижной системы гальванометра. При поворотах магнита вместе с ним поворачивается и зеркальце. Вращаясь, зеркальце как бы «оглядывает» шкалу – в поле зрения трубы попадают все новые и новые ее участки. Когда зеркальце займет новое положение, визирная черта трубы, пересекающая светлый круг ее поля зрения, будет совпадать с другим делением шкалы. Заметив, какие деления пересекает визирная черта при первоначальном и при отклоненном положениях зеркальца, можно определить расстояние между этими делениями. А зная эту величину и расстояние от зеркальца до шкалы, легко вычислить, на какой угол повернулся магнит.

Некоторая громоздкость зеркального способа отсчета с лихвой окупается необыкновенной чувствительностью этого метода. Он дает возможность замерять чрезвычайно слабые токи. Так как труба устанавливается на большом расстоянии от гальванометра, то даже ничтожно малые повороты зеркальца сопровождаются заметным смещением изображения шкалы в поле зрения.

Нечто подобное происходит, когда мы, бросая зеркалом солнечный «зайчик» на далекую стену, чуть-чуть поворачиваем, зеркало: «зайчик» при этом отпрыгивает на значительное расстояние, тем большее, чем дальше стена отстоит от зеркала.

Для питания током установки Столетов сооружает под столом батарею из гальванических элементов. Провода от батареи поднимаются на стол, один из них подходит к выключателю, другой к реостату – прибору для регулирования силы тока в цепи. Концы, идущие дальше от выключателя и реостата, будут подключены к первичной обмотке железного кольца.

Для измерения силы тока в первичной цепи также необходим гальванометр. Испытав гальванометры, выбранные лаборантами из числа не занятых в практикуме приборов, Столетов остался недовольным. Гальванометры эти оказались приборами довольно-таки грубоватыми. Раздумывая, как выйти из создавшегося трудного положения, Столетов находит остроумный выход. Он решает приспособить для измерения силы тока в первичной цепи тот же самый гальванометр, который предназначен для работы в цепи вторичной обмотки. Удобнее, конечно, было бы, чтобы первичная цепь имела свой отдельный, независимый прибор. Но раз его нет, то надо изворачиваться. Не тратить же в самом деле время, которое так дорого, на изготовление еще одного гальванометра!..

Уже изготовленный гальванометр нельзя попросту включить в первичную цепь. Ведь в ней будут течь токи несравненно более сильные, чем токи в цепи вторичной, для измерения которых рассчитан прибор.

Но Столетов находит хитрый способ сделать возможным для гальванометра работу и в первичной цепи. Он конструирует устройство, ответвляющее к гальванометру лишь малую определенную долю тока, идущего в этой цепи. Замерив силу ответвленного тока, можно будет вычислить силу тока и в главной магистрали.

Концы проводов, идущие от гальванометра, Столетов подводит к переключателю. Действуя этим переключателем, прибор можно включать попеременно то во вторичную, то в первичную цепь, а то и вовсе отключать гальванометр от установки.

Переключатель устроен так, что, отключая гальванометр, он в то же время замыкает накоротко провода, присоединенные к обмоткам прибора. Это дает возможность быстрее «успокоить» гальванометр, погасить колебания его магнита, с тем чтобы скорее можно было начать следующее измерение. Замыкание обмоток создает электрическое торможение подвижной системы гальванометра. При каждом повороте магнит своим полем породит в цепи обмоток гальванометра ток. Пробегая по обмоткам, ток будет создавать свое магнитное поле, притом направленное так, что, действуя на магнит, оно будет препятствовать его движению. После замыкания накоротко цепи гальванометра колеблющийся магнит будет вести себя так, как будто бы его погрузили в вязкую среду.

Столетов переживает пору подлинного счастья. Наконец-то он может вести бой с природой! Работается легко и весело, радуют даже встречающиеся трудности. Как приятно побеждать их остроумными маневрами.

Решения находятся быстро, ум работает безостановочно, уверенно и сильно, замыслы и идеи неудержимым потоком рождаются в мозгу.

Неудовлетворенность ищущая, жаждущая, творческая ведет Столетова вперед.

Он не хочет мириться даже с небольшими неточностями.

Как рассчитывать магнитное поле, создаваемое обмоткой? Теория дает ответ, как рассчитать магнитное поле тока, текущего по замкнутому кольцу. Но ведь обмотка – это не совокупность множества проволочных колец. Каждый виток обмотки все-таки нельзя рассматривать как замкнутое кольцо. Ведь начало и конец каждого витка смещены относительно друг друга на толщину провода. Правда, ошибка, даваемая смещением проволоки, будет невелика, но Столетов не хочет мириться и с такой ошибкой. И он находит простое и замечательное решение, как сделать так, чтобы в своих расчетах витки обмотки можно было бы считать замкнутыми кольцами.

Оказывается, это смещение можно скомпенсировать, – надо только провод, идущий от конца обмотки, не сразу вывести наружу, а, проложив его по окружности образца, вернуть к началу обмотки. Ток, текущий по обратному проводу, уничтожит искажение, вносимое в магнитное поле смещением витков в обмотке.

Работа спорится. В эту быструю работу вовлечены и механики и лаборанты.

Им теперь приходится расплачиваться за свои усмешки.

Столетов работает так, что за ним едва поспевают его помощники.

Русский ученый умеет думать и экспериментировать быстро. Он не задерживается с опробованием приборов и деталей установки, принесенных из мастерской. От его внимательного, острого взгляда не укрывается и малейшая погрешность. Он тотчас же находит средство, как избавиться от этих погрешностей, и приборы возвращаются опять механикам.

Неуемно и широко творит Столетов. Лаборанты посматривают с беспокойством на рабочий стол ученого. Сплетение проводов, нагромождение то и дело передвигаемых приборов – все это кажется им беспорядком. Похаживая вокруг стола Столетова, они так и нацеливаются на то, чтобы сделать в конце концов все неподвижным, привинтить приборы, прикрепить провода к столу. Им кажется, что пора бы и остановиться. Ведь установка уже дает возможность намагничивать образец и измерять его намагниченность. Уже работает гальванометр, и при включении и выключении тока в первичной обмотке перед глазом экспериментатора, смотрящего в зрительную трубу, начинают смещаться деления шкалы.

Казалось, можно уже было бы начать основные опыты. Но Столетов еще недоволен. И попрежнему на столе творится то, что кажется лаборантам «беспорядком». О, этот «беспорядок»! «Беспорядок» рабочих столов Ломоносова, Менделеева, Фарадея, всех путешественников в незнаемое, жадно и неукротимо ищущих разгадок тайн природы!

Что видно со стороны? Человек, роющийся в приборах, переключающий провода, – и только. А на самом деле на этом столе развертываются сложнейшие драматические события: идет разведка боем, идет налаживание оружия штурма, идут маневры с целью занять наивыгоднейшие позиции для генерального сражения.

Столетов придирчиво исследует свою установку. Он все еще не приступает к основным опытам, не начинает генерального сражения.

В первичной цепи стоит выключатель. С помощью его можно либо давать в нее ток, либо отключать ее от источника тока.

При выключении тока зеркальце поворачивается в сторону, противоположную той, в которую оно поворачивается при включении тока. Смещения в правую и левую сторону при каждом измерении должны быть равны. Изображение шкалы должно смещаться и в правую и в левую сторону на одинаковое число делений. Но этого не происходит. Оказывается, что при выключении тока изображение шкалы смещается на меньшее число делений, чем в момент включения.

Столетов находит причину этого неравенства отклонений. Видимо, при отклонении тока железо не возвращается к первоначальному, вненамагниченному состоянию. Несмотря на то, что железо отожжено, оно все же сохранило, хотя и очень небольшую, способность к остаточному магнетизму.

Ликвидировать отжигом эту способность железа оказалось практически невозможным.

Что же делать? Как же точно измерить намагниченность образца, несмотря на то, что железо не становится окончательно мягким и это дает неоднозначность отчетов при измерениях? Задача трудная. Но Столетов ее все же побеждает.

Лаборантам дается задание разыскать для установки переключатель. Столетов удаляет из первичной цепи выключатель, вместо него он ставит переключатель – прибор, с помощью которого можно менять направление тока в первичной цепи. Перекидывая рукоятку переключателя из одного положения в другое, экспериментатор, выключив ток из цепи, немедленно же включает в нее снова ток, но уже текущий в обратную сторону.

Ток, идущий по обмотке в обратную сторону, заставляет железо перемагничиваться в другом направлении. При переключении тока железо от состояния намагниченности в первоначальном направлении проходит путь до намагниченности с той же силой, что и первоначально, но в направлении обратном. При таком процессе сохранившаяся у железа способность к остаточной намагниченности проявиться не может.

Отклонение изображения шкалы при переключении тока получается вдвое больше против того отклонения, которое получилось бы при испытании отлично отожженного железа методом отключения или включения тока.

Столетов экономит время на всем – и на упрощении установки и на своем отдыхе, но он не согласен экономить время за счет недоделок, за счет снисходительного отношения к погрешностям. И, несмотря на то, что времени для основных опытов остается все меньше и меньше, он все еще не переходит к ним, все еще совершенствует установку.

Но, наконец, наступает день, когда Столетов отходит от стола. Теперь лаборанты, так жаждавшие все прикрепить намертво, могут осуществить свое желание.

Времени на совершенствование установки ушло немало, но как велика победа! В любой электротехнической лаборатории мира сейчас можно встретить установки, подобные той, которую создал Столетов в незабываемое лето 1871 года.

Характеризуя Столетова как исследователя, Д. А. Гольдгаммер писал: «Работы Столетова часто не блещут внешностью: но они, даже и самые мелкие из них, являются гвоздями, вбитыми в стену. Результатов, добытых Столетовым, нельзя опровергнуть, его метод выше критики».

Когда в листве гейдельбергских парков появилась первая желтизна и лаборатория стала заполняться вернувшимися после каникул студентами, Столетов начал главные опыты.

Зажжена лампочка, освещающая шкалу. Приготовлены разлинованные листы бумаги для записи измерений.

Столетов включает в обмотку ток. Реостат полностью введен: через обмотку течет очень слабый ток. Столетов подключает к первичной обмотке гальванометр и замечает, на сколько делений смещается изображение шкалы.

В протоколе измерений появляется первая запись. По этой записи можно будет вычислить силу тока, протекавшего через первичную обмотку во время этого измерения, а потом и напряженность магнитного поля, создававшегося обмоткой.

Столетов отключает гальванометр и, замкнув его накоротко, успокаивает колебания его подвижной системы. Вот снова визирная черта встала на исходном нулевом делении. Теперь Столетов подключает гальванометр к вторичной цепи. Положив руку на рукоятку переключателя первичной цепи, он вновь приникает глазом к объективу зрительной трубы. Быстрым движением он перебрасывает рукоятку переключателя в противоположное направление. Всплеск индуктируемого во вторичной обмотке тока мчится через обмотку гальванометра.