Моисей Радовский - Фарадей

• Название: Фарадей
• Автор: Моисей Радовский
• Издательство: Журнально-газетное объединение
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1936

В настоящем издании представлен биографический роман о Майкле Фарадее (1791–1867), английском физике, основоположнике учения об электромагнитном поле.

---

Контактная теория нашла многочисленных сторонников, и долгое время, как говорил Тиндаль, «самые высокие умы Европы принимали ее за выражение естественного закона». Но как только вольтов столб стал предметом исследований со стороны химиков, крупнейшие ученые, как, например, Фаброни, Волластон, Беккерень, Делярив и другие, изучая химические явления, связанные с изобретением Вольта, в один голос стали заявлять, что дело не в прикосновении металла, а что источником электричества являются химические процессы, происходящие в гальваническом элементе.

Само собой разумеется, что теоретические воззрения Фарадея и исследования связи химических и электрических явлений толкали его на активное участие в разгоравшейся борьбе между сторонниками и противниками контактной теории. 7 апреля 1834 года он представил Королевскому обществу мемуар «об электричестве вольтова столба», в котором он описывал ряд опытов, приведших его к убеждению, что источником электричества (в вольтовом столбе) «являются химические силы».

Однако сторонники контактной теории не сделали тех выводов, которые вытекали из исследований Фарадея, и через пять лет он счел себя вынужденным вновь выступить против взглядов, превратившихся в «нечто метафизическое» и утративших всякий «след физической истины».

1831–1834 годы были для Фарадея в высшей степени плодотворными. За это время он опубликовал десять серий «Опытных исследований по электричеству», составляющих основную часть его работ в этой области. Труд был исключительно напряженным. Приходилось работать на новых, неизведанных участках науки и самому прокладывать себе путь. Его работа была огромной и с чисто количественной стороны. Все это не могло не сказаться на физическом его состоянии. В 1835 году силы Фарадея заметно ослабевают. Он не написал ни одной работы, и единственный доклад Королевскому обществу «Об улучшенной форме вольтова столба», прочитанный в 1835 году, был составлен еще в 1834 году. Тиндаль назвал этот мемуар «относительно неважным». В 1836 и 1837 годах Фарадей не опубликовал ничего.

Но это еще не было серьезным застоем в работе, — он наступил лишь в 1841 году, когда здоровье Фарадея стало постепенно разрушаться. В 1837 году Фарадей оправился и опять приступил к работе. 21 декабря этого года он прочитал Королевскому обществу большой доклад, вошедший в одиннадцатую серию, которая носит общее название «Об индукции».

Этот мемуар замечателен еще тем, что в нем изложены мысли Фарадея о так называемом «действии на расстоянии». Теория «actio in distans» в истории науки является одной из самых острых теоретических проблем. Она допускает взаимодействие физических систем через абсолютно пустое пространство, без каких-либо связующих эти системы промежуточных процессов. На протяжении веков теория «действия на расстоянии» занимала внимание крупнейших ученых, и отношение к ней является одним из основных моментов, отличающих сторонников идеалистических взглядов в науке от воззрений непоколебимых материалистов.

В истории естествознания трудно найти более непримиримого ученого-материалиста, чем Фарадей. Понятно, что его внимание было приковано к этому вопросу до конца жизни. Он был глубоко убежден, что теория «actio in distans» является, в высшей степени вредной. Тиндаль рассказывает, что «эта мысль [о «действии на расстоянии»] беспокоила его и приводила в замешательство. В своих усилиях выйти из беспокойства он часто невольно восставал против предела, положенного человеческому уму. При этом он любил цитировать Ньютона и всегда повторял его замечательные слова: «Что тяготение должно быть врожденным, присущим и необходимым свойством материи, так что одно тело может взаимодействовать с другим на расстоянии через пустоту, без участия чего-то постороннего, при посредстве чего и через что их действие и сила могут быть передаваемы от одного к другому, — это мне кажется столь большим абсурдом, что я не представляю себе, чтобы кто-либо, владеющий способностью компетентно мыслить в области вопросов философского характера, мог к этому притти. Тяготение должно обусловливаться каким-то агентом, действующим постоянно согласно известным законам…».

До сих пор еще не закончилась борьба между сторонниками и противниками теории «actio in distans», являющейся по определению известного русского ученого О. Д. Хвольсона «одним из наиболее вредных учений, когда-либо господствовавших в физике и тормозивших ее развитие». Также и среди советских ученых не установилось еще единого общего мнения по атому вопросу.

Исследования Фарадея, как следует из всего сказанного выше, носили до этого периода исключительно экспериментальный характер. Но было бы неправильно утверждать, как делают противники теоретических взглядов Фарадея, что вообще его исследования не выходили за пределы опытного естествознания. Начиная с одиннадцатой серии, Фарадей, накопивший к тому времени огромный фактический материал, предпринимает серьезные и решительные шаги к теоретическому осмыслению результатов своих работ. Действительно, к этому времени и самый характер исследований и вся область в целом, ими освещавшаяся, неизбежно вели его к теоретическим обобщениям.

Вот что писал Фарадей во вступлении к трактату «Об индукции»:

«Учение об электричестве находится на той стадии, когда каждый из его отделов требует экспериментального изучения не только в целях обнаружения новых явлений, но — что в данный момент гораздо более существенно — в целях усовершенствования способов создания уже известных эффектов и, следовательно, более точного определения основ действия этой самой замечательной и универсальной силы в природе. Для тех исследователей, которые, отдаваясь своей работе с энтузиазмом, тем не менее с осторожностью сочетают опыт с аналогиями, — для исследователей, которые с недоверием относятся к своим собственным предвзятым мнениям, отдают предпочтение факту перед теорией, не слишком поспешно делают обобщения и на каждом шагу согласны проверять свои суждения, — для всех них ни одна отрасль знания не представляет такого прекрасного и благодарного поля для открытий, как эта. Это вполне подтверждается успехами, достигнутыми в области электричества за последние тридцать лет. Химия и учение о магнетизме одна за другим признали господствующее влияние электричества, и весьма вероятно, что все явления, обусловленные свойствами неорганической материи, а может быть и большинство тех, которые относятся к растительной и животной жизни, окажутся в конце концов ему подчиненными».

Самым важным в учении об электричестве Фарадей считал явление индукции: «Среди различного рода проявлений, по каковым признакам принято подразделять электричество, нет, я полагаю, ни одного, которое превосходило бы или хотя бы было сравнимо с эффектом, получившим имя индукции. Она играет наибольшую роль во всех электрических явлениях, участвуя, повидимому, в любом из них, и, действительно, носит характер первейшего существенного и основного начала. Изучение индукции является настолько важным, что без более глубокого понимания ее природы нельзя, мне кажется, значительно продвинуться вперед. Каким же иным путем можно надеяться понять ту гармонию, или даже единство действий, которое несомненно управляет возбуждением электричества с помощью трения, химических реакций, тепла, магнитного влияния, испарения и даже живого организма».

Вот почему Фарадей придавал проблеме электрической индукции такое важное значение и в течение двух лет (1837–1838 годы) неустанно занимался ее изучением.

После трактата «Об индукции» четырнадцатая серия Фарадея была посвящена «природе электрической силы или сил» и «связи между электрическими и магнитными силами». Эта серия касается частных вопросов теории о природе электричества и является заключением к первому тому, изданному в 1839 году.

Обращает на себя внимание тщательная датировка Фарадеем сбоих работ. Каждая из них имеет, как правило, три даты: первая отмечает день окончания работы, вторая — день представления Королевскому обществу, третья — день доклада. Наученный опытом, Фарадей знает, к чему может привести неточность, или даже непредусмотрительность в отношении даты статьи, сообщающей что-либо новое. Поэтому он определенно указывает: «Дата научного доклада, претендующего на какое-либо открытие, часто представляет предмет большой важности, и очень жаль, что в отношении многих весьма ценных сообщений, существенных для истории и развития науки, этот вопрос сейчас не может быть установлен. Происходит это оттого, что доклады не снабжаются индивидуальными датами, и оттого, что журналы, в которых они появляются, датированы неправильно, а именно периодом, предшествующим их опубликованию».

Фарадей отдавал себе полный отчет в том, что им внесен весьма значительный вклад в науку. Его заслуги давно уже были достойно отмечены многочисленными научными организациями всего мира[17].