Владимир Карцев - Максвелл

• Название: Максвелл
• Автор: Владимир Карцев
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1976

Когда нескольких видных ученых попросили назвать, каковы, по их мнению, три величайших физика всех времен, мнения разделились, но ни один не забыл Максвелла.

И действительно, трудно переоценить значение работ этого поистине гениального человека, чьи исследования не только легли в основу современной радио- и телевизионной техники, но и стали краеугольным камнем современного понимания материи.

---

Коллега Байнес, видевший, как он выходил после экзамена, поразился происшедшей в Джеймсе перемене: он шел, пошатываясь, держась за мраморные колонны Сенат-хауса. Должно было пройти немало времени, чтобы кончилось головокружение и Джеймс полностью пришел в себя. Чтобы не беспокоить тетку, обо всем этом в письме к ней — ни слова.

«Мисс Кей

Трин. Колл. 13 января 1854

...Снег здесь почти сошел, и похоже, что снова похолодает. Я никогда не пропускаю длинной и утомительной прогулки по слякоти. А когда ты хорошо промерзнешь на заснеженных улицах, а потом отряхнешься, обсушишься и сядешь перед пылающим камином с хлебом, маслом и «пропами», ты можешь есть и работать как зверь...»

Экзамены наконец окончились, были зачитаны списки. Джеймс уступил звание «старшего спорщика» своему старому сопернику Раусу из Питерхауса и стал «вторым спорщиком» из-за недостаточной внятности его математического изложения — черты, к сожалению, теперь уже неистребимой. И через много лет книги и статьи Максвелла будут оставлять большой простор для пожеланий их улучшения в том, что касается стиля и удобства понимания и чтения.

Эдвард Джон Раус был в этом отношении сильнее. Выходец из Канады, из Квебека, всего на несколько месяцев старше Джеймса, он долго учился в университетском колледже в Лондоне, сначала в школе при нем, потом в нем самом под руководством прекрасного математика — педагога Августиниуса де Моргана. Он был принят в Лондонский университет и в 1849 году был там уже бакалавром искусств, а в 1853 году получил там же золотую медаль по математике и натуральной философии в экзаменах на звание магистра.

Затем он поступил в Питерхаус в Кембридже, где в тот же семестр, несколько запоздав, появился Максвелл. Уже в первые дни стало ясно, что между ними возникнет соперничество. Оно продолжалось и на семинарах Гопкинса — общего тьютора. Естественно, что соревнование с уже готовым даже не бакалавром, а магистром искусств было для соискателя Джеймса нелегким делом, а Джеймс вовсе не был лишен честолюбия.

Раус был сильнее в систематике, в изложении, в том, что так ценилось экзаменаторами трайпоса, и поэтому закономерно стал «старшим спорщиком». Максвелл был оригинальней в идеях, но невнятней в рассуждениях — он стал «вторым спорщиком». Такое соотношение их способностей и качеств подтвердила и жизнь: систематичный Раус сам стал тьютором и подготовил сотни людей к математическому трайпосу. Среди его учеников такие звезды, как лорд Рэлей, Джон Гопкинсон, Дональд Мак Алистер, Джозеф Лармор — все «старшие спорщики», а также знаменитый Дж.Дж.Томсон — «второй спорщик». Из 990 «спорщиков», окончивших Кембриджский университет в период с 1862 по 1888 год, 480 были учениками Рауса. Он читал лекции по математике вплоть до 1904 года (умер он в 1907 году). Он выпустил много книг по математике и динамике, очень систематических и четких учебников, то есть совершил то, что Джеймсу было бы абсолютно недоступно. Даже газета «Таймc» в своей редакционной статье почтила впоследствии смерть Рауса. Что же касается его научных достижений — увы! — они были хоть и значительными, но несравненно слабее Максвелловых. Раус был прирожденным учителем, точно так же как Джеймс Клерк Максвелл был прирожденным ученым.

Разочарование Джеймса и его несколько поникшее настроение были сглажены результатом следующего испытания — экзаменационного письменного математического исследования — на премию Смита.

Премия Смита тоже, как и все в Кембридже, имела свою историю и значение. Доктор Смит, Мастер Тринити с 1742 года, предшественник нынешнего Вильяма Вевелла, был весьма богат и завещал университету проценты с основного капитала в 3500 фунтов в акциях южных морей. Проценты с капитала должны были использоваться таким образом. Сначала должен был быть устроен для попечителей один раз в год «щедрый обед в знак благодарности за их хлопоты с выполнением обязанностей опекунов», а оставшиеся после обеда деньги (их оставалось уже не так много) делились на две равные части: половина шла на увеличение зарплаты преподавателей, другая — на оплату двух призов, которые должны были ежегодно присуждаться тем молодым бакалаврам искусств, которые, будучи проэкзаменованы попечителями, продемонстрируют перед ними «наибольшие способности в математике и физике». Кроме того, патриот Тринити, Смит, оговорил, что «при прочих равных условиях следует предпочесть кандидата от Тринити-колледжа».

Иногда случалось так, что «старший» или «второй спорщик» оказывался неспособным получить премию Смита, и эта разница между мнением экзаменаторов трайпоса и экзаменаторов, оценивающих исследования на премию Смита, очень беспокоила отцов университета, хотя, разумеется, в этом не было ничего странного — исследование на премию Смита было более творческим, требовало большей творческой отдачи, здесь не годились готовые рецепты.

Для исследования на приз Смита была выбрана сложная тема. Ее предложил сам Стокс. Необходимо было доказать теорему, касающуюся преобразования поверхностного интеграла в интеграл по контуру. Джеймс выполнил работу с блеском. Он как бы предчувствовал важность этой теоремы, которая потом будет названа теоремой Стокса, для своей главной жизненной задачи — формулировки уравнений электромагнитного поля.

Раус тоже решил задачу, но, видимо, менее красиво, поскольку мнения разделились: первым призом следовало бы наградить Максвелла, но это не понравилось бы отцам университета, поскольку якобы свидетельствовало бы о неравноценности требований двух экзаменационных комиссий. Принято было соломоново решение: провозгласить Рауса и Максвелла «равными» призерами премии Смита.

Получило еще одно подтверждение подмечаемое всеми сходство судеб Вильяма Томсона и Джеймса Клерка Максвелла. Оба они воспитывались без матерей; оба рано обнаружили необыкновенные способности в математике и физике; теперь добавилось еще одно — Джеймс, как некогда Томсон, стал «вторым спорщиком» и лауреатом премии Смита!

ЖИЗНЬ КЕМБРИДЖСКОГО БАКАЛАВРА

Вот прошел и трайпос. Пора школярского рабства, годы ученичества миновали, настала пора расслабления, отдыха, раздумий.

Чем заниматься, чему посвятить свою жизнь и талант? Некоторое время набравший головокружительный темп, вошедший в сумасшедший ритм подготовки к экзамену Джеймс не может остановиться, решительно отсечь то, что ему не свойственно, поспешить к электромагнитным теориям, сделавшим его талант отточенным, превратившим его в гениальность. Он продолжает кембриджскую рутину, лишь постепенно замедляя ход, оглядываясь, осматриваясь, разбираясь в клубке запутанных научных и жизненных проблем, выбирая те из них, которые ему суждены.

Он решительно избрал Кембридж, решил остаться в нем, стать «феллоу» — досточтимым членом колледжа, но эта честь должна быть заслужена еще одними экзаменами, в скором будущем предстоящими молодому бакалавру.

Жизнь в Кембридже включает в себя сейчас для него занятия с учениками, прием экзаменов в Челтенхем-колледже, но главное — занятие тем, от чего оторвали его кембриджские годы, растравили его аппетит, разожгла волчью ненасыть к собственным исследованиям, — любимой оптикой. Он стремится усовершенствовать микроскоп и для этого изучает по книгам технологию производства микроскопов, перечитывает «Теорию видения» Беркли, достает из дальних ящиков некогда подаренный ему Д.Р.Хеем набор удивительных цветных бумаг и с их помощью пытается смешивать различные цвета в различных пропорциях. (Не было ли это следствием памятного спора с Давидом Брюстером на конгрессе Британской ассоциации в 1850 году в Эдинбурге?)

В общем мирно и незаметно протекала жизнь Джеймса Клерка Максвелла после трайпоса. Почти два года оставалось до предстоящих осенью 1855 года экзаменов на право стать членом совета колледжа — «феллоу».

«Джеймс Клерк Максвелл — мисс Кей

Трин. Колл. Канун троицы 1854

Я живу здесь просто роскошно, имея только двух учеников и имея возможность все остальное время дня отдать чтению... Здесь жаркая погода, и я только что пришел со встречи коллег, строящих в складчину купальню; мы решили, что наше сообщество должно иметь характер «Клуба любителей плавания», а не то что «плати деньги и получай ключ».

Соловей выбрал себе местечко как раз под моим окном и работает без устали каждую ночь. Сейчас он просто неистовствует. А ночью совы приходят на помощь, тихо подпевая ему на свой манер...»

Тянуло домой, в Гленлейр. И вот Джеймс решается на довольно рискованное предприятие. До Карлейля добраться просто. Но между Карлейлем и городком Далбетти, недалеко от которого находится Гленлейр, дорога плохая, дилижанс идет вокруг, делает большую петлю, и Джеймс решает спрямить дорогу — пройти от Карлейля до Галлоуэя пешком. А это более пятидесяти миль!