Виктор Болховитинов - Столетов

• Название: Столетов
• Автор: Виктор Болховитинов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1953

Книга посвящена выдающемуся русскому физику Александру Григорьевичу Столетову (1839–1896). Основные исследования Столетова посвящены электричеству и магнетизму. Столетов первым показал, что при увеличении намагничивающего поля магнитная восприимчивость железа сначала растет, а затем, после достижения максимума, уменьшается. В подтверждение теории Максвелла Столетов разработал точный и надежный метод измерения скорости электромагнитных процессов, получив значение, близкое к скорости света. Он создал первый фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте, и стал основоположником количественных методов исследования фотоэффекта… Обнаружил постоянство отношения напряженности электрического тока к давлению газа при максимальном токе (константа Столетова). Много сил Столетов уделял также научно-организаторской и педагогической деятельности. При его активном участии возникла физическая школа Московского университета, из которой вышли многие известные русские физики.

---

«Я читал вашу статью и очень радовался. Желательно по возможности всесторонне далее исследовать явления», — пишет Столетову в мае 1888 года из Берлина его ученик, выдающийся физик В. А. Михельсон. «Желаю вам поскорее развязаться с экзаменами и погрузиться в ультрафиолетовый эфир», — шлет Михельсон пожелание своему учителю.

«Удивительно, какая обширная область исследований открывается этими новыми явлениями, — прозорливо пишет Столетову Михельсон в другом письме (13 июля 1888 года). — Мне все кажется, что вместе с электродинамическими исследованиями Герца они должны пролить некоторый свет на самую механику электрических и магнитных явлений».

Русские ученые понимают, как сейчас дорого время для ученого, ведущего борьбу за раскрытие одной из глубочайших тайн природы. Бережно стараются оградить ученого его соратники и друзья-от дополнительных занятий.

Но времени все же нехватает. Лекции, экзамены — все это отнимает немало часов. А Столетов не считает себя вправе оставить и многие другие дела. Весной 1888 года заканчивает свою магистерскую диссертацию его ученик Дмитрий Александрович Гольдгаммер. Может ли Столетов остаться безучастным к работе своего ученика, исследующего к тому же весьма удивительное явление: Гольдгаммер, как мы уже знаем, изучает влияние магнитного поля на электропроводность металлов. Он, как и многие другие ученики Столетова, также работает в области электрических явлений, исследованию которых отдает столько сил и таланта сам глава школы русских физиков. Столетов руководит Гольдгаммером. Он помогает молодому физику отшлифовать диссертацию и принимает деятельное участие в ее обсуждении на диспуте.

Сердце ученого радуется. Еще одна победа на счету русской науки, еще одним воином пополнились ряды русских физиков.

Немало времени отнимает и составление, конспекта по магнетизму и электричеству. В годы работы над фотоэффектом Столетов успевает создать учебник, просто и ясно излагающий самые последние достижения этих молодых отделов физики.

Столетов не может целиком посвятить себя научным исследованиям. Но, занятый многими обязанностями, Столетов всеми своими помыслами там, у себя в лаборатории. Ведь столько еще хочется исследовать! Новые мысли, новые планы все рождаются…

В начале лета 1888 года Столетов задумывает новые опыты.

Во всех прежних сетку и диск конденсатора разделял воздух.

Теперь же он задался целью изучить эффект в различных газах и при различных давлениях.

Был построен новый прибор. Вот как описал его сам Столетов:

«Этот прибор представляет собой цилиндрическую коробку, высотой в 46 мм, диаметром в 87 мм. Стенки цилиндра стеклянные, покрытые лаком; основание с одной стороны состояло из металлического кольца, на которое накладывалась прозрачная кварцевая пластинка (69 мм диаметром и 5 мм толщиной), с другой стороны основанием цилиндра служил кусок металла, в котором вращался микрометрический винт (шаг = 0,36 мм.) с разделенным барабаном. На внутреннем конце винта помещался выверенный плоский диск, состоящий из посеребренной латуни, почти такого же диаметра, как и у кварцевой пластинки, это — отрицательная арматура конденсатора. Внутренняя поверхность кварца посеребрена; на серебряном слое проведены черточки наподобие диффракционной решетки — это положительная арматура.

Так как мы пользовались кварцевой пластинкой, то мы вынуждены были уменьшить поверхность арматур; но зато мы получаем выигрыш, так как таким путем можно получить более совершенные сетки и можно приближать друг к другу арматуры на очень короткие расстояния, которые возможно точно измерять. Через посредство двух отверстий, сделанных в коробке, можно было пополнять ее каким угодно газом при желаемом давлении.

Газы перед тем, как направляться в прибор, подсушивались. Давление их можно было менять с помощью газового насоса».

Свет проникал в прибор сквозь тонкую кварцевую пластинку.

Как и все, что делал Усагин, эта установка была выполнена тщательно. «Изоляция была сделана весьма старательно, — писал Столетов, — и обыкновенные электрические потери (при спущенной заслонке) были незначительны даже при самых больших разряжениях». Чтобы избежать ошибок, вносимых капризами электрической дуги, «был установлен перед той же лампой контрольный конденсатор (диск и сетка в воздухе); батареи гальванометра попеременно соединялись с новым аппаратом и с контрольным конденсатором; измерения с новым аппаратом приводились к показанию контрольного конденсатора».

Столетов наполнял прибор сухим воздухом, влажным воздухом, водородом. Заслуживающих внимания различий в силе тока для всех этих случаев он не нашел.

Однако, когда прибор был наполнен углекислотой, сила тока возросла в два раза. Ученый убедился, что для фотоэффекта не безразличен состав газа, находящегося между обкладками конденсатора. Но самые разительные результаты получил Столетов, когда он начал менять давление внутри прибора. Эти опыты проводились с сухим воздухом и с сухой углекислотой.

Стоило Усагину включить насос и начать выкачивать газ, как ток в цепи начинал расти. И чем меньше оставалось газа, тем больше и больше возрастал ток. Когда давление в приборе падало до трех миллиметров ртутного столба, то-есть становилось в 250 раз меньше атмосферного, сила тока возрастала в 4–6 раз по сравнению с силой тока, при обычном давлении.

Насос продолжал работать. Давление в приборе все падало. Но ток продолжал итти, хотя теперь его сила и начинала уменьшаться. Ток не исчезал и тогда, когда давление достигало минимального значения, когда большего разрежения насос уже не мог создать. Для этого рожденного светом тока почти безвоздушное пространство не было преградой. Пораженный этим явлением, Столетов писал: «Даже при самых крайних разрежениях, которых я мог достигнуть, актинический ток был далеко не равен нулю». И продолжал: «Я не смогу сказать сейчас, зависит ли это от недостаточного вакуума или от чувствительности моего прибора».

В этой фразе он весь: требовательный, тщательный, не терпящий досужих домыслов!

21 июня 1888 года Столетов и Усагин закончили свои опыты. В университете было тихо, пустынно. Давно уже начались вакации. Разъехались студенты, профессора. Пора было отдохнуть и им. Столетов пишет свое последнее сообщение о последней серии опытов — об опытах с разреженными газами. Это сообщение 9 июля опубликовывается. Свою работу Александр Григорьевич не считал завершенной. Сообщение от 9 июля он заключил фразой: «Я предполагаю продолжить мои исследования».

И они были продолжены. Правда, не скоро.

Вернувшись из Владимира, где он провел лето, Столетов долгое время не мог заняться работой в лаборатории. Множество дел обрушилось на него. В аудитории и лаборатории пришли новые студенты — первокурсники. Занятия с ними он считал самыми ответственными. Ведь эти люди только переступали порог двери, ведущей в мир науки. Их, воспитанных на гимназической зубрежке, надо было приучить думать, глубоко осмысливать научные данные, надо было пробудить в них любовь к науке, желание творчески работать в ней. С особой тщательностью готовился он к лекциям для новичков. Вел он с ними и практические занятия в физическом практикуме, хотя это и не входило в его обязанности — практические занятия должны были вести ассистенты. Заботливо учил профессор впервые севших за лабораторные столы людей умению обращаться с приборами, искусству ставить опыты и анализировать их результаты. Великий мастер эксперимента с первых же шагов ставил будущих физиков на правильный путь, показывал им, как учитывать ошибки, возникающие вследствие побочных влияний, как за многообразием данных опыта разглядеть главное, понять тайное тайных исследуемого процесса.

Осенью в университет, как всегда, съехалось много ученых из разных городов, чтобы поработать в его уже прославленной физической лаборатории. Гостей тоже надо было встретить хорошо. Отвести им рабочее место в лаборатории, снабдить приборами, помочь советом… Просили советов и те иногородние ученые, которые остались у себя. Множество писем от них он нашел у себя на столе, вернувшись домой. И он отвечал всем. Он давал советы по устройству лаборатории, по организации работ в практикуме, он разбирался в сложных теоретических трудах, присланных к нему на суд, и подсказывал далеким своим ученикам проблемы, над которыми необходимо поработать. Много времени отнимала и работа в Обществе любителей естествознания и в Политехническом музее. Он всем был нужен.

И он не считал себя вправе отказать кому-нибудь в помощи. Помогать русской физике крепнуть, становиться на ноги, творить, — он считал своим святым долгом. Радостным долгом, не менее важным, чем его собственные научные исследования.

Всю осень он никак не мог выкроить время для себя. И только поздней зимой он снова приступил к исследованию актино-электрических явлений.