Текст книги "Приключения великих уравнений"

Автор книги: Владимир Карцев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 14 (всего у книги 22 страниц)

А после смерти, когда он не мог узнать уже о блестящей судьбе своего изобретения, благодарные потомки воздвигли ему еще один памятник: именем Герца названа единица частоты колебаний – одно колебание в секунду.

Герц завершил труд, начатый Фарадеем. Если Максвелл перевел представления Фарадея в образы высокой математики, то Герц превратил эти образы в осязаемые, видимые, слышимые колебания – в реально существующие электромагнитные волны, описываемые все теми же уравнениями Максвелла.

Впрочем, здесь нужно сделать одно серьезное уточнение. Мы уже записали немного ранее уравнения Максвелла и даже сделали попытку их объяснить. Но это было сделано в известном смысле незаконно. Уравнения, которые мы видели, записаны не Максвеллом, а Герцем.

И Оливером Хевисайдом. Но не Максвеллом.

Дело з том, что «Трактат по электричеству и магнетизму» Максвелла – очень сложная книга. В ней более тысячи страниц, из которых лишь десяток (!) непосредственно относится к его системе уравнений. Однако сами уравнения разбросаны по всей книге и их довольно много – 12!

Изучение Герцем и Хевисайдом уравнений Максвелла показало, что некоторые из максвелловых уравнений могут быть выведены друг из друга, некоторые – вообще лишни и не отражают фундаментальных законов природы.

Кроме того, изложение и обозначения Максвелла оставляют большой простор для пожеланий их улучшения.

Как пишут исследователи, «сумбурность изложения… приходится признать типичной чертой его литературного творчества». И еще: «Трактат Максвелла загроможден следами его блестящих линий нападения, его укрепленных лагерей, его битв».

Во всех уравнениях Максвелла необходимо было разобраться, выделить из них лишь основные и привести их к единственному, «исходному» виду. Мы уже писали о том, что Гери, сидя в провинциальном Киле, получил как частный случай своей электродинамической теории уравнения Максвелла. Затем через несколько лет он продолжил работу.

Так вот, именно усилиями Герца уравнения Максвелла получили настоящий, «исходный» вид. Правда, они все равно не были похожи на уравнения, которые мы рассматривали. Герц как «истинный немец» (эту черту его мы тоже отмечали) обозначает все величины буквами старонемецкого готического алфавита. Он получает всего четыре уравнения, очень близкие по существу, по содержанию и форме к тем уравнениям, которыми мы пользуемся до сих пор.

Одновременно с Герцем ту же работу по «расчистке» «Трактата» Максвелла проводил английский ученый Оливер Хевисайд.

Трудно указать точно его научную профессию: некий шутник заметил, что «Хевисайд одно время бывал математиком, другое время – физиком, но во все времена – телеграфистом». Действительно, Хевисайд, казалось, все время думал об усовершенствовании телеграфа – именно его работы позволили неограниченно увеличивать дальность телеграфной и телефонной связи и принесли владельцам компаний миллиардные дивиденды. Сам же Хевисайд умер в нищете.

Именно «телеграфные интересы» привели Хевисайда к теории Максвелла. Переработав в своей гениальной голове (он был гений, это было ясно его современникам.

К сожалению, особых выводов отсюда сделано ими не было. Он был гений. Это доказывается хотя бы тем, что он наткнулся на знаменитую формулу Е = mс ²за 15 (!) лет до Эйнштейна) весь Максвеллов «Трактат», он тоже, как и Герц, пришел к более ограниченной системе четырех уравнений. Единственную добавку, которую он сделал к системе, составляли два простых, поясняющих уравнения, связующих две электрические и две магнитные величины порознь.

Таким образом, Герц и Хевисайд превратили неорганизованные формулы Максвелла в стройную систему, изучаемую, используемую и непоколебимую до сих пор.

Надо сказать, что и Герц и Хевисайд несколько преувеличивали свой вклад по отношению к уравнениям Максвелла, утверждая, что вся система уравнений (Герц) или отдельные уравнения (Хевисайд) принадлежат уже им, а не Максвеллу. Это, конечно, неправильно.

* * *

Редакторы часто «заворачивали» статьи Хевисайда, ссылаясь на то, что они «трудно читаются». – Трудно читаются? Но пишутся еще труднее, господа! – возражал Хевисайд.

* * *

«Я мог бы сказать, – говорил знаменитый немецкий физик Больцман, – что последователи Максвелла ничего не изменили в этих уравнениях, кроме букв. Но это было бы слишком. Однако удивляться надо не тому, что к этим уравнениям вообще что-то могло быть добавлено, но гораздо более тому, как мало к ним добавлено».

Мы ничего не сказали о личности Хевисайда, а это – один из своеобразнейших людей в истории науки.

Он был чудаком, типичным героем Диккенса. Никогда не участвовал в научных заседаниях; когда его избрали в общество инженеров-телеграфистов (большая честь), он не стал платить взносы; его выбрали членом Лондонского Королевского общества (даже у Фарадея, как вы помните, эта операция проходила негладко), он не поехал на заседание. Он не платил денег за газ, семидесятилетним стариком сидел без отопления и освещения. И не по скупости – ведь он не раз отказывался от больших денег. Он был отшельником. Он был убежденным холостяком.

Его метод работы был своеобразен. Считая, что математика – служанка техники, он предложил множество очень полезных формул, математически их не обосновав. За это его не любили и не печатали ценившие приглаженность издатели, и он в течение 20 лет не опубликовал ни одной строки. А идеи, предлагавшиеся им, были блестящи.

Хевисайд разработал без строгого математического доказательства общеупотребительные теперь операторный и символический методы. После открытий Герца он заинтересовался проблемой распространения электромагнитных волн и установил, что в верхних слоях атмосферы должен быть ионизированный слой, отражающий радиоволны (сейчас назван «слоем Хевисайда»). Именно этот слой позволяет нам слышать передачи на коротких волнах за тысячи километров, а не в пределах прямой видимости, как телевизионные передачи.

18 лет, в 1868 году, он поехал в Данию работать телеграфистом. Между Англией и Данией был проложен в то время подводный телеграфный кабель. Молодой Хевисайд с удивлением убедился, что из Англии в Данию можно было передавать сигналы со скоростью, в два раза большей, чем в обратном направлении. Это его заинтересовало, и он долго искал разгадку. Лишь через много лет уравнения Максвелла помогли ему сделать это.

Оказалось, что в Англии и Дании кабели имели разное сечение. Предложенная на основании решения «линия без искажения» обогатила не одного предпринимателя, а великий Хевисайд продолжал жить в бедности и одиночестве в захолустном английском городке.

Многие сравнивают Хевисайда с Эйнштейном. И действительно, между этими двумя людьми много общего: оба они были учеными-одиночками; оба любили музыку (Хевисайд играл на эоловой арфе), оба не оставили учеников, оба не стремились к особой строгости доказательств, оба знали великую E = mс ², оба были исключительно просты и отличались полным отсутствием тщеславия.

Наконец, оба в конце жизни стремились создать теорию, которая обобщила бы электромагнитные и гравитационные силы.

Мы знаем, что теория Максвелла – теория электромагнитного поля. И Эйнштейн и Хевисайд хотели обобщить уравнения на случай гравитационного поля – поля тяжести.

Как мы знаем, Эйнштейну это не удалось. По отношению к Хевисайду ничего определенного утверждать нельзя – после смерти в 1925 году рукописи Хевисайда были похищены…

Он умер 75 лет. 75 лет он заболел, и его отвезли на автомобиле в больницу. Это была его первая встреча с автомобилем и врачом… И последняя.

Доказательство последнее – и решающее

В самом центре Москвы, в Армянском переулке, на Маросейке, в доме Торопова жил в 60-х годах прошлого столетия Николай Всеволодович Лебедев – особо доверенное лицо торговой фирмы Боткина, Он был предприимчивым и деловым человеком, самостоятельно совершавшим хитроумные и выгодные сделки, за что ему полагался от Боткина солидный процент. Его капиталы росли, и с годами он стал нетерпеливо ждать появления наследника, который смог бы их преумножить.

8 марта 1866 года родился у Лебедевых сын, нареченный Петром. С самых ранних лет готовит его отец к будущей карьере – он окружает сына детьми крупных московских торговцев; памятуя о важности в их нервном деле отменного здоровья, с детства приобщает к спорту.

Неслучайным образом было выбрано и учебное заведение для сына – «Петер – Пауль шуле» – немецкая Петропавловская школа, где обучались дети богатой московской буржуазии. Немецкий язык, по мысли Н. В. Лебедева, должен серьезно помочь сыну в будущих торговых делах.

Петр учится, осваивает азы наук, приобретает друзей. Среди них Саша Эйхенвальд, впоследствии выдающийся физик. Это и дети хозяина – Боткины; один из них стал известным публицистом, другой – художником, а третий – знаменитым врачом. Лишь одного знакомого не слишком расчетливо ввел отец в круг общения молодого Петра – офицера-электротехника А. Н. Бекнева, под влиянием которого у младшего Лебедева возникла неукротимая тяга к технике. Юношеский дневник его заполняется десятками изобретений, ценность которых тут же комментируется им самим: «ерунда», «абсолютно непрактично», «изобретено ранее».

Сохранившиеся до сего времени дневники и письма П. Н. Лебедева дают поразительную возможность заглянуть не только в его творческую лабораторию, но и в его мятущуюся душу; они – удивительный человеческий документ, облеченный, помимо прочего, в прекрасную литературную форму. В силу этого мы будем стараться в нашем повествовании смолкать там, где о событиях сможет рассказать само их главное действующее лицо.

П. Н. Лебедев.Записи в альбоме «Познай самого себя» (1880–1882 годы).

«Твои любимые писатели.

– Гоголь, Пушкин, Некрасов, Лермонтов, Шиллер.

– Твои любимые композиторы.

– Бетховен, Моцарт, Гайдн, Ромберг.

– Твои любимые художники.

– Эрнст Хютер, Маковский.

– Любимый цвет.

– Красный и розовый.

– Твое призвание.

– Быть исследователем или открывателем».

Я. Я. Лебедев(январь 1882 года). «Могильным холодом обдает меня при одной мысли о карьере, к которой готовят меня, – неизвестное число лет сидеть в душной конторе на высоком табурете, над раскрытыми фолиантами, механически переписывать буквы и цифры с одной бумаги на другую. И так всю жизнь… Меня хотят силой отправить туда, куда я совсем не гожусь. Опасно.

Вправляя, можно связки разорвать».

Видимо, понимая опасность «разрыва связок», отец решил уступить сыну и отдать его в реальное училище, где интерес Петра к технике еще более окреп. Он стал выписывать популярные научно-технические книги и журналы, штудировать журнал «Электричество» и пропадал в физическом кабинете.

На углу Кузнецкого моста и Большой Лубянки помещался тогда магазин лабораторного оборудования Швабе, витрины которого вызывали у молодого Лебедева не меньший восторг, чем любительские и нелюбительские спектакли.

А. Н. Бекнев когда-то показал ему электрические искры, полученные от сооруженной тут же, в гостиной, из стеклянной подставки и офицерских перчаток электрической машины, и поразил его близостью, осязаемостью таинственных явлений, описываемых в учебниках. Магазин Швабе и лаборатории, куда шли приборы от Швабе, стали для Лебедева местами воскресения научных мощей, засушенных в учебниках, превращения их в жизнь, яркие краски самой природы.

Лебедева влечет именно к науке экспериментальной, осязаемой, «приборной». Его влечет к изобретениям, связанным с самой современной областью физики – электромагнетизмом. И страсть его разгорается все сильнее.

Апофеозом технических исканий юности была для Лебедева постройка им совершенно нового типа униполярной динамо-машины.

Я. Я. Лебедев(из неотправленного письма А. Н. Бекневу, 20 ноября 1896 года. Москва). «Я не знаю, знали ли Вы о моих униполярных динамо-машинах, которые я изобретал, будучи учеником реального училища, но не могу не упомянуть одного «дорогого» курьеза: я измыслил на основании существовавших тогда теорий такую – и сейчас скажу – остроумную машину, что директор завода Густава Листа предложил мне без промедления выстроить машину на 40 лошадиных сил; я сделал все чертежи, машину отлили, сделали (штука вышла в 40 пудов) – и ток не пошел. С этого капитального фиаско началась моя экспериментаторская деятельность, но этот злополучный опыт, который почти стер меня з порошок, не давал мне покоя, покуда я не нашел физической причины, его обусловливавшей, – это коренным образом перевернуло мои представления о магнетизме и дало им ту форму, которую я впоследствии за границей узнал у английских авторов».

Неудача вызвала в душе Лебедева страшное смятение и разочарование; изобретательская деятельность как бы повернулась к нему оборотной стороной, показала необходимость обратиться к науке – и все же, может быть, по инерции он поступает в Московское техническое училище, готовящее инженеров.

Эти, казалось бы, невинные занятия тем не менее серьезно тревожат отца, и он как человек практичный и умный решает дать молодому Петру ощутить сладость той роскоши, которую приносят деньги, – преимущество торговой профессии.

К услугам сына была предоставлена верховая лошадь.

Отец купил ему спортивную лодку, дал в его распоряжение большие средства. Петр стал желанным участником балов, праздников и любительских спектаклей. Он посещал их, но каждый раз с нетерпением ждал часа, когда сможет вновь вернуться к своим электрическим опытам и изобретениям.

П. Н. Лебедев. «Мое постоянство по отношению к моему изобретению очень удивляет папу. Очевидно, ему хотелось бы, чтобы я кидался от одного к другому, и тогда, может быть, я изменю свое желание сделаться инженером».

Видя бесплодность своих попыток, отец пускает в ход еще более страшное и коварное оружие, надеясь, что любовь, именно любовь, ее необузданная и неодолимая стихия, сможет отвлечь Петра от техники.

Как-то раз Петр был приглашен на бал к детям Боткина, где его познакомили с красивой француженкой мадемуазель Будьер. Удар оказался точным. Лебедев без памяти влюбился в нее. В мыслях о ней проводил дни и ночи. Но однажды, в трезвом прозрении, понял, что мадемуазель Будьер отвлекает его от изобретений.

Его охватил страх. Он решил изжить в себе неуместное чувство. Молодому Лебедеву пришлось разработать и записать в дневнике свою собственную теорию любви, в иерархии которой первое место занимает любовь к науке, за ней следует любовь к родине и к искусству.

Я. Я. Лебедев (9 марта 1883 года. На следующий день после семнадцатилетия). «Я не буду влюбляться, иначе все пойдет прахом и мне придется идти в контору.

Я буду служителем науки и жрецом электротехники, и буду я трудиться на пользу общественности, не забывая и себя. Да здравствует электричество! И да прославит оно нас во веки веков!»

Отнюдь не простой оказалась борьба юноши с самим собой. В тот же год летом, на балу, он знакомится с другой красавицей и вновь несколько дней и ночей пребывает в думах о ней. Разрешение острой душевной борьбы отражено в дневнике Лебедева знаменательной фразой:

«21 июня 1883 года. Рассудок и воля победили. Ура!»

Нелегко далась Лебедеву очередная победа. В этом ли причина или в чрезмерных занятиях спортом, чтобы отвлечься и укрепить свое здоровье для науки, но он впервые почувствовал перебои сердца. Это было грозным признаком наследственной сердечной болезни, которой страдал его отец.

Изобретательство неутомимо продолжается. Он создал новый тип телефонного магнита, придумал усовершенствование для чиколевских ламп, новый велосипед, питающийся от аккумуляторов, новый тип гальванометра, охладитель газовых машин, указатель телеграмм, снегоочистители, электрические часы, электрическую мухоловку, электроловушку для мышей, сигнализацию против воров. И ученики и преподаватели училища диву давались такой неуемной активности при весьма умеренных, кстати сказать, успехах в учебе.

В Московском техническом училище мысли молодого изобретателя Лебедева приобрели совсем другое направление. Лекции Н. Е. Жуковского, лабораторные эксперименты по физике у профессора В. С. Щегляева пробудили в нем неукротимый интерес к физике.

Занятия в физической лаборатории Московского технического училища уже во многом предопределили разгадку той страшной неудачи, которая постигла Лебедева с униполярной машиной. Он и не предполагал, что тайна этой неудачи окажется впоследствии связанной с самыми основами теории относительности и причины ее – гораздо сложнее тех, которые он мог тогда себе вообразить.

Поиск их неизбежно вел к анализу новейших теорий электричества, к эфирным теориям. Он решил заняться проблемами природы электрического тока.

Вращение намагниченного цилиндра (ротор униполярной машины), которое, по мысли Лебедева, должно было дать ток, вызывало к жизни труднейшую теоретическую задачу, связанную с увлечением силовых линий движущимися телами. Простейший прибор, созданный Фарадеем еще в 1820 году, – диск Фарадея таил в себе множество загадок мироздания.

Опыт, кажущийся столь простым, для своего объяснения нуждался «всего лишь» в разгадке природы электричества. Лебедев бесстрашно кинулся в пучину современных электрических теорий. Недостаток экспериментальных фактов, слабое знание того, что делается в современных физических лабораториях, иной раз компенсировались силой воображения, и он приходит к поразительным, странным выводам.

Одна загадка – вращающегося магнитного цилиндра – влекла за собой другую. Что если цилиндр изначально не будет намагничен? Не намагнитится ли он сам под влиянием собственного вращения? Не в этом ли причина магнетизма Земли и планет?

Вот на какие глубокие мысли навела его первая жизненная неудача, они вполне искупали то печальное обстоятельство, что Лебедев вынужден был возместить фирме Густава Листа все причиненные убытки, для чего некоторое время проработал на заводе техником без жалованья.

Поворот от техники к физике был уже неизбежен.

Лебедев ищет, где осуществить свои намерения в новой области. Он идет в Политехнический музей и там впервые встречается с профессором А. Г. Столетовым. Встреча была неудачной. По-видимому, прекрасно одетый, спортивный Лебедев не произвел на Столетова того впечатления, на которое рассчитывал. Мучеником науки он ему явно не показался.

Неудачная попытка связаться с передовой в России физической лабораторией и ее замечательным лидером вынуждала Лебедева искать источник своего физического образования за границей. Он решает поехать в Страсбург, отъезд намечен на август 1887 года. Однако на время он был отложен. От сердечной болезни и переживаний из-за сына умирает отец Лебедева. Два месяца занимают хлопоты в связи с получением наследства, измеряющегося уже в сотнях тысяч рублей, и дома на углу Маросейки и Петроверигского переулка. Отцу Лебедева не удалось только передать сыну свою мечту – стать во главе крупнейшей чаеторговой фирмы России.

Поездка Лебедева все-таки состоялась.

Здесь, в Страсбурге, профессору Августу Кундту удалось построить на государственные средства образцовый физический институт. Физическая аудитория была с концентрически поднимающимися к небу ярусами и всевозможными приспособлениями для лекционных демонстраций. Демонстрационные кабинеты и лаборатории для начинающих снабжались электричеством, газом, водой и всеми теми мелкими, казалось, удобствами, которые делают жизнь и работу в физической лаборатории необычайно приятной. В институте построили и «Магнитную башню» высотой в 30 метров, где проводили магнитные и оптические исследования. Соорудили подземные бункеры для особо точных экспериментов; там всегда стояла постоянная температура. Создали химические лаборатории, механические мастерские, весовую и ртутную комнаты, фотолаборатории, кладовые.

Поистине физический рай.

Недаром сюда приезжали лучшие физики Европы и России.

Совсем не следует предполагать, что институт Кундта был учреждением благотворительным. За все надо было платить. Вот почему только после внесения некоторой суммы в кассу Лебедев смог предстать перед Августом Кундтом для аудиенции, продолжительность которой была ограничена лишь величиной уплаченной суммы.

П. Н. Лебедев.« С трепетом душевным я отправился в физический институт к Кундту. Сторож очень вежливо пригласил меня присесть в «кабинете профессора» – чисто фаустовской лаборатории. Кундт работал в другой лаборатории, и поэтому я должен был подождать минут пять, покуда, наконец, появился и сам. Он некрасив: каштановые всклокоченные волосы, высокий, «умный» лоб, глубоко сидящие голубые глаза, орлиный нос, энергичный рот и светло-рыжая борода, лицо все изрыто оспой – все это должно было действовать неприятно, но у него, наоборот, проницательный, страшно умный взгляд и вместе с тем выражение полнейшего равнодушия производит сильное противоположное действие; он невысок ростом и довольно широкоплеч. Принял он меня замечательно любезно; я любезности в такой степени никогда не ожидал…»

Август Кундт посоветовал новому ученику послушать лекции по математической физике и спецкурсы по оптике и магнетизму.

В преподавании был избран «критический» метод. Все обсуждаемые произведения «испытывались на прочность» с точки зрения новейших теорий и их соответствия экспериментальным фактам. Эта система требовала не только изучения учебника, но и вскрытия глубокого научного пласта. Проще сказать, нужна была большая любовь к физике и полная погруженность в нее.

Необходимых для изучения тем оказывалось так много, что Лебедев стал всерьез подумывать об уплотнении своего рабочего дня. Вместе со своим новым знакомым князем Б. Б. Голицыным, также прибывшим для учебы, он снял комнату, вместе они ходили на лекции, занимались спортом, а во время обеда пересказывали друг другу прочтенные ими научные труды.

П. Н. Лебедев.« Для меня каждая страница прочитанного заключает больше удовольствия, чем труда, потраченного на усвоение: таким образом, я с утра до вечера занят тем, чем хотел заниматься с 12 лет, и у меня только одно горе – день мал».

Лишь в Страсбурге Лебедев понял причины своих неудач со многими изобретениями, в том числе униполярной машиной. Он глубоко познавал законы Ампера, Фарадея, уравнения Максвелла. Все более и более его завораживал и Кундт, и пестуемая им физика.

Я. Н. Лебедев.« С каждым днем я влюбляюсь в физику все более и более, так что кончится тем, что облачусь во власяницу и буду ходить по городам и весям с книжкой под мышкой и проповедовать законы Ампера и Фарадея… Скоро, мне кажется, я утрачу человеческий образ, я уже теперь перестал понимать, как можно существовать без физики…»

Физика занимает все время Лебедева. Ей посвящено все его существование, все его чувства.

Я. Н. Лебедев– сестре Саше. « Я позволю дать совет не только тебе, но и всем родственникам, даже всему человечеству, занимайтесь физикой, лучшего совета дать ей-ей не могу».

Лебедев активно посещал коллоквиумы Кундта, на которых тоже царит острый, критический настрой.

В яростных спорах молодые физики познают ошибки других и главное – учатся видеть свои. Лебедев по-прежнему одержим множеством идей, и Кундт, искренне полюбивший его, посвятил ему свое стихотворение, начинающееся словами: «Идей имеет Лебедев на дню по двадцать штук…»

Дальше говорилось о том, что, к счастью для его шефа, половина этих идей не доживает до того момента, когда их можно проверить экспериментально.

С известным физиком Фридрихом Кольраушем Лебедев уславливается о теме своей будущей работы – «Исследования диэлектрической постоянной газов». Два года тонких экспериментов понадобилось Лебедеву, чтобы доказать правильность точки зрения Фарадея: молекулы являются телами, электрически проводящими.

Лебедеву удалось показать, что молекулы могут рассматриваться как резонаторы определенных размеров, что согласовывалось с его теорией резонансной природы межмолекулярных сил. Но в случае, если молекула является электрическим резонатором, на нее должно механически воздействовать электромагнитное поле световой волны. Развивая эту идею, Лебедев пишет работу «Об отталкивающей силе лучеиспускательных тел», где именно световое давление признает виновным в своеобразной форме хвостов комет.

Наступила пора сдачи докторских экзаменов.

Я. Н. Лебедев– А. П. Лебедевой 23 июля 1891 года. Страсбург).

«О самом экзамене я цельного и любопытного сказать ничего не могу: я всегда ненавидел экзамены, потому что во время возбуждения у меня прекращается работа мозга, и я буквально чувствую себя как во время кошхмара. Когда я вышел из экзамена и мои приятели меня поздравляли, что я так хорошо сдал экзамен, – у меня было только чувство огорчения, что я не мог высказать экзаменаторам сотой доли того, что я знал, и я бы с удовольствием возвратился в экзаменационный зал и вместо двух часов ещ€ просидел бы пять и выложил им то, что я знал. Во время экзамена был момент, когда я решил, что я постыднейшим образом провалился; чтобы я мог получить Magna cum laude [15]15
  С наивысшим отличием (лат.).


[Закрыть]– это мне и в голову прийти не могло.

Экзамен продолжался с 6 час. до 8 вечера, и меня обрабатывали трое экзаменаторов. Как только я вышел, меня поздравили мои приятели (Jost, Heer Wagen, Marburg), и я в цилиндре и во фраке прямо отправился к Шульцу; мгеня приняли еще с большей сердечностью, чем обыкновенно; пили шампанское – и я невольно с грустью прощался с этим домом, где протекли самые светлые, самые счастливые дни моей жизни…»

Через неделю – сообщение на последнем летнем коллоквиуме. Лебедев говорит о сущности молекулярных сил. В этом – истоки последующих его работ о пондеромоторных (электродвижущих за счет механического движения) силах, действующих на резонаторы, о давлении света.

Я. Н. Лебедев– А. П. Лебедевой 30 июля 1891 года. Страсбург).

«Милая мамочка! Посылаю тебе мои новые визитные карточки.

Сегодняшний день – день очень важный в моей жизни: сегодня я в последний раз говорил в Colloquim'e о вопросе, который вот уже три года занимает меня беспрерывно: «О сущности молекулярных сил». Говорил я с эстетизмом (и говорил хорошо – я это знаю) – я держал как бы покаянную исповедь; «тут было все: амуры, страхи и цветы!» – и кометные хвосты, и гармония в природе.

Два часа битых я говорил и при этом показывал опыты, которые произвели фурор и удались мне так, как редко удаются…»

На прощальном коллоквиуме Лебедев изложил, как он пишет, те мысли, которые давно уже им владели. Еще 12 августа 1890 года он записал в дневнике такую фразу:

«Если на зеркало падают лучи и мы будем двигать зеркало против направления луча, то по принципу Допплера отраженные лучи будут выдвинуты к фиолетовому концу. Это соответствует высокой температуре. Таким образом, мы можем теплоту с более холодного тела переносить на более горячее, следовательно, по принципу Клаузиуса, мы должны производить работу давления на передвижение. Значит, давление существует, и его величина пропорциональна скорости света в среде и количеству падающей энергии».

…Пора возвращаться на родину. Полный радужных надежд, Лебедев готовится к отъезду в Москву. Однако его одолевают и сомнения: «Самое счастливое время – было пребывание в Страсбурге, в такой идеальной физической обстановке. Какова будет моя дальнейшая судьба? Я только вижу туманное пятно с большим знаком вопроса. Одно знаю – я буду работать и, пока глаза видят и голова свежа, постараюсь приносить посильную помощь».

…С надеждой и смущением смотрел П. Н. Лебедев на новое свое пристанище в Москве – небольшой двухэтажный домик во дворе старого здания университета.

Запущенный и облупленный ректорский дом, грязный, со стершимися каменными ступенями и выщербленными перилами, с пятнами отвалившейся штукатурки на фасаде.

Но здесь – Физический институт Столетова. Здесь – физический практикум для студентов Московского университета.

Соколов, сопровождавший его, пытался найти для Лебедева место, но не нашел. Наконец, завешивают черной простыней тупик в коридоре, затаскивают туда столы, проводят электричество, и кабинет готов. Кто-то сказал, что наука любит ютиться на чердаках. Имелся в виду, видимо, и лебедевский «чердак», где были выполнены прекрасные работы о пондеромоторном действии волн резонатора, о двойном лучепреломлении электромагнитных волн и, наконец, о давлении света на твердые тела.

К счастью, Столетов не узнал в Лебедеве, приехавшем из Германии, самоуверенного юнца, который просился несколько лет назад в его лабораторию при Политехническом музее. Между ними установились особые отношения двух уважающих друг друга ученых. В одном из писем А. Г. Столетова В. А. Михельсону П. Н. Лебедев назван «весьма деятельным юношей». Несмотря на кажущуюся сдержанность этой оценки, в устах Столетова это был восторженный комплимент.

А. Г. Столетов– В. А. Михельсону (16 октября 1892 года. Москва).

«Лебедев все лето работал в Москве и хвалится, что достиг хороших вещей по части гертцовщины, но пока еще не делал сообщений».

Да, Лебедев упорно занимается именно «гертцовщиной», то есть повторением и усовершенствованием опытов Г. Р. Герца, как будто бы подтверждающих реальное существование электромагнитных волн. Самым мощным агрументом было бы, конечно, доказательство давления света, но на пути к нему лежали еще другие эксперименты. В 1895 году в статье «О двойном преломлении лучей электрической силы» Лебедев описывает проведенные им опыты, в процессе которых удалось создать волны длиной всего 6 миллиметров, то есть в 100 раз более короткие, чем у Герца. С этими волнами Лебедеву удалось продемонстрировать на электромагнитных волнах значительно более тонкие оптические эффекты, чем Герцу. В частности, он осуществил двойное преломление лучей при прохождении их через кристаллы ромбической серы. Эксперименты свидетельствовали о том, что Лебедев поставил своеобразный рекорд сближения электромагнитных и оптических волн по частоте их колебаний и длине.

Работа Лебедева вызвала бурю восторгов. Аугусто Риги, постоянный оппонент Столетова, демонстрировал прибор Лебедева на Международном съезде физиков в Болонье. Получение Лебедевым сверхкоротких электромагнитных волн стало, как классические опыты, помещаться во всех учебниках физики.

Еще в 1891 году Лебедеву удалось с помощью световых лучей разогнать космическую пыль между звездами и отклонить кометные хвосты прочь от Солнца, по крайней мере теоретически. Тогда он писал матери: «Я, кажется, сделал очень важное открытие в теории движения светил, специально комет. Работа теоретическая, я набрасываю конспект, чтобы на днях подать профессору математики… Теперь, когда закон доказан и остается только облечь его в красную форму, я ничуть не волнуюсь, частью, может быть, от того, этого я не скрою, что озадачен, даже ошеломлен его общностью, которую я сначала не почувствовал».