Читать онлайн «Современный чародей физической лаборатории». Страница 20

Затем следовал опыт, показывающий в миниатюре эллиптические и параболические орбиты планет и комет вокруг солнца. Конический полюс вертикального электромагнита покрывали большим стеклянным листом, и маленький велосипедный шарик бросали немного в сторону от магнита, который изображал собой солнце. Шарик начинал кружиться по совершенно правильному эллипсу, с "солнцем" в одном из фокусов; Вуд доказывал с помощью стеклянной пластинки, покрытой тонким слоем сажи. В этом случае шарик сам вычерчивал свой путь на стекле. Публикация этих демонстрационных опытов заставила Вуда впервые втянуться в полемику. Старый профессор физики одного из лондонских университетов критиковал статью Вуда в письме в лондонскую Nature, говоря, что данный опыт не демонстрирует орбиты Ньютона, так как притяжение магнита изменяется обратно пропорционально пятой степени, а не квадрату расстояния, как в случае тяготения. Это был первый промах молодого Вуда, он взялся за работу всерьез, начертил детальную диаграмму и понял,. что шарик перерезает магнитные линии под углом и что его орбита зависит только от горизонтальной составляющей напряженности. Он посадил одного из своих студентов за измерение напряженности магнитного поля в плоскости стекла, и оказалось, что она почти точно обратно пропорциональна квадрату расстояния. Тем временем критические отклики появились в нескольких других английских технических журналах, и Вуд с радостью послал подтверждение правильности своего опыта, приводя в нем результаты измерений.

Вероятно, дни эти были для студентов в Мэдисоне захватывающими. Вуд ввел в свои опыты драматизм, наглядность и технику, которые стали привлекать внимание во всем мире к нему и его университету.

С самого раннего детства до наших дней он был и остается любителем эффектного опыта и блестящим демонстратором. Он полон, детского тщеславия вполне серьезно - и наслаждается восторгом аудитории и аплодисментами - но это скорее относится к показываемому явлению, чем к нему самому, так что, если и можно было бы назвать его эгоистом и любителем показного, то отнюдь не в обычном, дурном смысле этих слов. Эту разницу прекрасно чувствовал профессор Бенджамэн Сноу, руководивший тогда Отделением физики в Мэдисоне. Новый молодой преподаватель или помощник профессора, которым Вуд вскоре стал, был и остается "мелкой сошкой" в большом университете, и если бы Вуду не помогал этот важный союзник,, а вместо него руководителем была бы какая-нибудь надутая "академическая величина", он едва ли смог бы добиться необходимой поддержки. К счастью, Сноу сам был динамичным лектором-энтузиастом и любил красивые опыты, носившие характер "фокусов". То, что устраивали вместе Сноу и его молодой помощник, записано в дневнике Вуда:

"Он выбрал меня своим помощником по курсу общей физики для второкурсников. Первое время мои обязанности заключались в роли бессловесной личности, которая подает необходимые предметы лектору. Оh никогда не был удовлетворен своими приборами, если они не были самыми большими на свете, и однажды я сделал удачный шаг, сконструировав огромный ящик для дымовых колец диаметром в фут, подобный тому, который я устроил для лекций в Чикаго, когда я был студентом-химиком. Движущееся кольцо дыма, которое сбивало картонную коробку на другом конце лекционного стола на пол, чрезвычайно восхитила его. Для него было новой идеей, что дым совсем не обязателен для образования кольца - ему никогда не приходило в голову, что невидимое воздушное кольцо, ударяющее о различные предметы, было еще лучшей демонстрацией. Вновь заинтересовавшись, вихревыми движениями, я подумал над этим делом и поставил ряд новых опытов с кольцами, которые были описаны с приложением фотографий - на этот раз в лондонской Nature, включая метод получения половинного дымного кольца - другая половина состояла из чистого воздуха, так что зритель видел лишь движущуюся дугу.

Это можно было сделать с помощью картонной трубки диаметром около дюйма, наполнив ее осторожно плотным дымом так, чтобы он стлался по дну трубки, расположенной горизонтально. Затем давался легкий толчок, и вылетало "полукольцо" дыма. С помощью другого приспособления можно было пускать толстые воздушные "баранки", с белой ниточкой дыма в сердцевине, вращающейся с огромной скоростью. Явление служило доказательством большой скорости вращения в середине вихревого кольца или у оси смерча. Иллюстрируя разницу между силой и работой, которая определяется как произведение силы, затрачиваемой на преодоление сопротивления, на путь, Сноу обычно упирался в конец лекционного стола и толкал его из всей силы. "Я нажимаю, жму, жму, ЖМУ!... - лицо его становилось красным, на лбу выступал пот... - "Никакого движения нет - я жму и жму, и не совершаю ни частицы работы!" - и он чуть не падал от усталости после геркулесовских усилий.

На одной из его лекций я заметил у него маленькую ошибку и, не зная правила, что "помощники должны быть видимы, но не слышимы", обратил на нее его внимание в конце лекции.

Он говорил о всемирном тяготении и напомнил студентам об истории путешествия на луну Жюль Верна, сказав, что автор нигде не сделал ошибок и ни разу не нарушил никаких законов физики в своем произведении.

"Вспомните, - сказал он, - что когда снаряд пересекал центр притяжения между землей и луной, его пассажиры ничего не весили и плавали в пространстве, ни на что не опираясь, - и это, джентльмены, как раз то, что должно произойти".

После лекции, когда несколько студентов столпились вокруг него, задавая вопросы и осматривая приборы, я заметил, что именно в данном случае Жюль Верн определенно допустил ошибку: пассажиры должны были бы начать летать в снаряде, как только он покинул атмосферу земли, так как сила тяготения не ощущается внутри свободно падающего сосуда. - "Я думал, что можно доказать это экспериментально, положив полдоллара на эту книгу и подбросив ее на фоне окна. Думаю, что между книгой и монетой будет виден просвет во время их падения". Это в точности подтвердилось после двух или трех попыток. Это убедило Сноу, что Жюль Верн, по крайней мере в этом случае, ошибся".

Все эти лекционные изобретения были интересны только студентам и ученым, но скоро наш молодой преподаватель выступил с "практическим" изобретением, за которое университет сразу же получил от государства премию в 200 тысяч долларов и которое экономит каждую зиму миллионы потерь от пожаров, получающихся от старинных методов отогревания труб, употребляемых водопроводчиками. Это - теперь везде известное "электротаяние". Моя собственная осведомленность в этой области ограничивается знанием номера в телефонной книжке, по которому вызывают гудящий грузовик с инструментами, точно подобными тем, которые Вуд сорок лет назад применял в Мэдисоне; все, что я понимаю в этих спиральных, внушительных приспособлениях, - это то, что они отогревают у меня водопровод без взлома полов и стен. Поэтому я уговорил самого Вудa продиктовать историю того, как он изобрел "электротаялку" и как она действует. "Вы можете хвастаться, если хотите", сказал я ему, и он ответил с негодованием: "Вы знаете, я никогда не хвастаюсь".

"Невероятный холод, - диктовал он, - на всем северо-западе зимой 1899 года заморозил почву в Мэдисоне на глубину более восьми футов. Половина труб в Мэдисоне замерзла, и были опасения, что замерзнут и магистрали. На всех перекрестках горели костры, и водопроводчики рылись в земле, чтобы добраться до труб. В нашем доме трубы тоже замерзли, и мы заплатили мастеру двадцать долларов за отогревание их.

Однажды утром я шел по Лэнгдон-стрит в лабораторию и увидел группу водопроводчиков, которые протаскивали в трубу резиновый шланг, прикрепленный к переносному бойлеру, пытаясь таким способом отогреть трубу паром. У них "заело" - шланг не проходил через угол трубы.

Я пошел дальше, обдумывая эту ситуацию, и мне пришло в голову, что сильный электрический ток, проходя по металлу, нагревает его, и что ток пойдет по трубе, независимо от ее углов и поворотов. Не является ли это решением вопроса - просто соединить выходы труб в двух соседних домах с разноименными полюсами генератора?

Придя в лабораторию, я сразу же отправился к профессору Джексону, шефу Отделения электротехники, и предложил ему свой план. Он возразил мне, сомневаясь, не пойдет ли ток по земле вместо труб. Но когда я указал на то, что земля промерзла, а лед является непроводником, он согласился проделать вместе со мной эксперимент.

В тот же вечер электрическая компания доставила трансформатор в вагоне к Дому сенатора Вайлеса, председателя правления университета. Водопроводчики уже целую неделю рыли землю вокруг дома, пытаясь найти трехсотфутовую трубу, которая соединялась с магистралью и положение которой не было известно.

Лужайка была покрыта ямами и рвами, похожими на могилы, над которыми горели костры, размягчавшие почву. Moнтep, который приехал с трансформатором, взлез на столб и спустил провода, соединенные с осветительной линией, на землю. Их присоединили к вторичной обмотке, а первичную замкнули на кран в подвале и на водоразборный кран в трехстах футах от дома. Ток проходил через большой бак с соленой водой и двумя медными электродами, которыми можно было регулировать силу его. Ток был включен, и мы ждали результатов у открытого крана в подвале. Через десять минут мы услышали бульканье, и вдруг из крана брызнула струя ржавой воды; смешанной со льдом. Семья сенатора приветствовала это извержение возгласами радости, а через несколько минут появился лакей с шампанским, и так далее.