Владимир Околотин - Вольта

• Название: Вольта
• Автор: Владимир Околотин
• Издательство: «Молодая гвардия»
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1986

Книга представляет собой научно-художественную биографию выдающегося итальянского ученого Алессандро Вольты (1745–1827) — физика и физиолога. А. Вольта создал первый в мире источник постоянного тока, Вольтов столб, — прообраз нынешних электрохимических элементов. Он занимался электростатикой и другими направлениями науки об электричестве. Увлекательна сама история жизни А. Вольты — выходца из бедной семьи, ставшего сенатором и графом империи Наполеона.

---

Сейчас о пьемонтце Беккариа мало кто слышал, а тогда, в середине XVIII века, он был научной звездой, притягивавшей к себе лучших из лучших. Начал он с геодезии и математики, в 32 года (1748) стал профессором физики в Туринском университете, а через пять лет выпустил в свет лучшую для того времени книгу об электричестве, упрочившую его высокое реноме. Скромный Беккариа был отрешен и важен, на плохоньком прижизненном портретике выглядел озабоченно, думал о чем-то то ли земном, то ли небесном, придерживая рукой дисковую машинку трения и лейденскую банку.

Славный Беккариа был на диво плодовит, его находки многочисленны и по форме просты. Про геодезию и гидравлику говорить здесь не место, но вот… Отчего-то нынче бытует мнение, что о законах электрических цепей узнали только после открытия тока. Ничего подобного, Беккариа прекрасно обошелся искрой! «Металлы, — писал туринец, — все же оказывают некоторое сопротивление, пропорциональное длине пути, который пробегает в них искра» (1753). Разве не видится здесь будущий закон Ома, потом уж подготовленный опытами Кантона, Дэви и Кавендиша, но начатый Беккариа?

Или еще. Он смог восстановить искрой металлические «земли»: сурики, свинцовые белила, цинковую золу (1758). Граф Милле подтвердил — да, Каде и Бриссон заявили — нет! Это, мол, провода плавятся. Через 30 лет Ван Марум снова сказал «да»: если сурик набить в полость проводящей трубки, то сторонним каплям металла взяться неоткуда! Потом уж, в следующем веке, при появлении вольтова столба споры стихнут, но за полвека и про Беккариа забудут!

Совсем уж сенсация! Еще Франклин намагничивал иголки и перемагничивал магниты разрядами банки. Повторив опыты, Беккариа прямо заявил, к восторгу соплеменников и чужеземцев (Пристли, например), что магнетизм порождается электричеством (1758)!

Кроме того, Беккариа опытами доказал, что облака заряжаются чаще положительно, реже отрицательно. Вслед за Стекли и Бином заявил: потенциалы земли и атмосферы выравниваются землетрясениями. Раньше Эпинуса показал, что емкость конденсатора растет, но по-разному, если между обкладками вложить сургуч, серу или смолу. Полый и сплошной кубики притягиваются одинаково, учил профессор, стало быть, электричество на поверхности (1753).

Последнюю идею Беккариа умело воплотил в жизнь, построив «электрический колодец», из полости которого нельзя было зачерпнуть ни капли электричества. Мало того, наэлектризованный пробник целиком отдавал заряд, случайно коснувшись стенки в полости. Любопытно, что через 70 лет колодец Беккариа вырастет в цилиндр Фарадея, где англичанин мог безопасно сидеть, хотя с наружных стенок наряженной клетки сыпались искры. А еще через 96 лет колодец-цилиндр станет огромным шаром высоковольтного генератора Ван-де-Граафа.

Естественно, что Вольта всей душой стремился в Турин к столь ученому мужу. А тот, ко всему прочему, был человеком сострадательным, полагавшим всепрощение стержнем веры. Потому, став профессором, он взял в обучение 12-летнего мальчика, француза Лагранжа, которого опекал еще в школе Пия. Родился мальчик в Турине, где осели его богатые родители, но они тут же разорились, и падре Беккариа распростер над способным французо-итальянцем свою благодать. Шутка ли, в 17 лет юноша уже преподавал математику в туринской артиллерийской школе, а в 30 лет Д'Аламбер уже рекомендовал Лагранжа, члена Берлинской академии, в ее президенты!

Заманчиво было бы повторить тот же путь, а для этого надлежало всего лишь попасть в ученики Беккариа! В своих способностях Вольта не сомневался, отца не было, мать-графиня небогата, чего ж еще? К тому же люди снова заговорили о падре Беккариа и его младшем брате Чезаре, который публично призвал мир к милосердию. Не судите, да судимы не будете! Не казните виновных, ибо не вами дана жизнь! Не конфискуйте имущества, ибо одна рука отстаивает справедливость, другая ж плодит нищету и озлобление! Лучше предупредить вину словом и делом, чем, упустив события, карать за них, ибо себя караете за попустительство и бесконтрольность!

О долге пастырей светских и духовных, об овцах заблудших страстно и вдохновенно вещал Чезаре Беккариа в «Преступлении и наказании». Над книгой лились слезы раскаяния, души очищались участием, сердца людей воистину содрогнулись, и труд туринского юриста краеугольным камнем лег в основы уголовной юриспруденции во многих странах. Даже далекая Россия, столь склонная к самобичеванию, испытала непереносимый приступ сострадания. Разве не в Турине надо искать истоки романа Достоевского под тем же названием, что и труд младшего Беккариа? Берешь в руки роман: ба! Да ведь Сонечка Мармеладова и есть словно родная сестра братьям-итальянцам с их кротостью, только век спустя!

К нему, к падре Джованни Беккариа, указывал перст растроганных и умиленных комовских родичей Вольты. Там, в Турине, найдет наше возлюбленное чадо руководство в электрических и духовных занятиях разом! Первое письмо желаемому руководителю юноша послал еще в 1763 году, подробно изложив свои мысли о различиях между электризацией смолы и стекла. Нам-то известно, что знак заряда во многом зависит от натирающего предмета, но обычно смола захватывает, а стекло отпускает часть электронов (минус и плюс соответственно). Тогда микромеханика зарядки была неизвестна, мысль блуждала около скрытой правды, то оступаясь, то опираясь на немногие известные факты.

А через год последовало новое письмо с извинениями за назойливость и объемистость пересылаемого меморандума. Падре ответил («Не ограничивайтесь предположениями, нельзя миновать экспериментального поиска»), дополнив советы просьбой: «Шлите копии работ, если придется печататься». Юноша возликовал, его компетенцию признал сам великий Беккариа! Надо было готовить публикацию, а пока в Турин пошло письмо с описанием опыта по электризации шелка. «Надеюсь применить шелковый цилиндр в электрической машине», — писал юный физик (2 апреля 1765 г.).

С тех пор Вольта и Беккариа обменивались письмами нечасто, но регулярно. Первый искал консультаций, рассказывал о канониках Вольта, братьях и дядях, фамилии которых были известны в церковных кругах; благодарил за разъяснения и доброжелательность. Второй слал копии статей, советовал поставить по ним опыты, излагал свои суждения о физике электричества. А в итоге в свет вышла первая научная работа Вольты. И не просто публикация, а диссертация в письмах.

Предметом размышлений стали не совсем новые, но еще загадочные факты. Еще Грей и Франклин говорили про электрические атмосферы, одеялами окутывающие заряженные тела, так что подносимый предмет, погружаясь в эту невидимую оболочку, якобы воспринимал ее состояние. Казалось, что опыты Кантона подтверждали подобные взгляды, но оказалось все наоборот — Вильке перевернул до того ясную картину вверх ногами. В электрической атмосфере тело получало другой заряд!

Теперь в игру по угадыванию истины включился Эпинус, старший друг Вильке, тоже сын пастора, тоже учившийся в Ростоке и Берлине, где они вместе делали опыты, тоже ставший академиком, но не в Стокгольме, а в Петербурге. В солидном труде «Теории электричества и магнетизма, основанные на опытах» (175У) Эпинус отринул гипотезу об атмосферах и примитивном зачерпывании из них предметами, будто половниками. Нет, сказал физик-мыслитель, в предмете два скомпенсированных заряда: одноименный убегает, разноименный притягивается и остается!

Электростатической индукцией занимались и в Италии. Чинья, например, заряжал шелковую ленту, подносил к ней свинцовую пластину, из нее пальцем извлекал искру, а заряд другого знака оставался (1766). Многократно повторяя ту же операцию, можно было зарядить лейденскую банку!

Опыты родственника отвлекли Беккариа от гидравлики-геодезии, он «вспомнил» свои электрические экзерсисы, но на этот раз оплошал, уйдя от привычного надежного эксперимента в зыбкую теорию и опрометчиво выдвинув странный тезис о «местоохранном электричестве». Мы-то знаем, что при касании двух тел с разными зарядами следует разрядка и при размыкании тел они остаются нейтральными. Беккариа же утверждал, что при разъеме тел их электризация восстанавливается!

Смешно, но он был абсолютно прав. Его тела были обмазаны смолой, при касании тел электроизолированные заряды слиться не могли, а поля пластин исчезали, вновь разделяясь при разъеме тел. Достаточно, впрочем, чтобы только одна пластина не теряла электричества, на другую набегал заряд со стороны!

Эта простая картинка событий тогда еще не совсем была ясна, но Вольта твердо знал, что при касании разнозаряженных пластин электричество фактически исчезает, хотя и может навестись вновь только благодаря индукции. Тут-то он и восстал: «Местоохранному электричеству» нет места!» — отважно исправил юноша метра. Да, у Вольты были регистраторы заряда, он был отлично подкован чтением книг Эпинуса — Вильке. А Беккариа что-то замешкался, он не заметил, что пластины (или одна) не разряжались, но, теряя уверенность, цеплялся за свою теорию «постоянного самовосстановления электричества». Но и у Вольты ошибок не было, так что со стороны объективного туринца поддержка была гарантирована.