Читать онлайн «Ломоносов». Страница 117

В начале XVIII века англичанин С. Грей открыл явление электропроводимости. В 1733–1737 годах француз Ш. Ф. Дюфе проводил опыты, позволившие ему сделать вывод о неоднородности электричества. Ученый выделял две его разновидности: «Первое электричество получается при натирании стекла, горного хрусталя, драгоценных камней, шерсти животных и др.; второе при натирании смолы, янтаря, копаловой камеди». Впоследствии электрический заряд, получаемый в первом случае («стеклянный», по терминологии Дюфе), стал называться положительным, а во втором («смоляной») — отрицательным.

Однако ж все эти исследования носили лабораторный характер и прямо не затрагивали проблем, связанных о электричеством атмосферным. Между тем в глубокой древности люди чисто эмпирически, не предпринимая каких-либо попыток научно объяснить грозовые явления, пришли к пониманию природы этих явлений. В Древнем Египте, как показали раскопки, было известно, что от молний можно защититься высокими столбами, покрытыми листовым металлом и заостренными вверху. Иосиф Флавий свидетельствовал, что храм Соломона в Иерусалиме был снабжен медными водосточными трубами, уходящими в подземные резервуары (за тысячу лет не было ни одного разрушения, вызванного молнией). Плиний Старший в «Естественной истории» поведал о том, что в старину люди защищались от молний посредством высоких металлических столбов, врытых в землю (возможно, в этом предании содержался глухой отзвук молвы об изобретенных египтянами мерах защиты от молнии).

В начале XVIII века мысль о сродстве свечения и треска во время электрических экспериментов с молнией и громом во время гроз все настойчивее овладевала умами ученых. В 1716 году разрозненные догадки в этом направлении поддержал своим авторитетом великий Ньютон. Но были и противники подобного взгляда на природу грозовых явлений, и среди них такой крупный физик, как голландец Питер Мушенбрек, изобретатель прообраза современных электрических конденсаторов — так называемой «лейденской банки». В 1748 году он попытался разбить оппонентов следующими здравомысленными доводами: «Весь удар молнии вибрирует в воздухе, образуя змеевидные линии, а прохождение электричества осуществляется через пустоту и никогда не происходит через воздух... Молния мгновенно расплавляет и пробивает металлы, электричество же не способно расплавить тончайшие листы меди, золота или серебра; молния в воздухе с треском разряжается одна, без наличия какого-либо тела, электричество же, как замечено, одно в воздухе никогда не производило треска».

Однако ж в ту самую пору, когда П. Мушенбрек пришел к своему умозаключению, не оставлявшему, казалось бы, никаких шансов сторонникам электрической природы гроз, на другом конце Земли, в Западном полушарии, а точнее — в североамериканском городе Бостоне, великий самоучка Бенджамен Франклин уже два года как плодотворно трудился в своем физическом кабинете над доказательством обратного. Летом 1750 года он попытался опубликовать результаты своих исследований в письмах, направленных в Лондонское королевское общество. В них говорилось, что обкладки изобретенной П. Мушенбреком «лейденской банки» заряжены противоположным электричеством и что заостренный металлический стержень отбирает электричество от заряженного кондуктора. Кроме того, Б. Франклин предлагал экспериментально установить идентичность атмосферного и лабораторного электричества. С этой целью, писал он, надо поставить на высоком месте будку, из которой должен был идти наружу высокий (двадцать футов) заостренный железный стержень. Человек, сидящий в будке на скамейке со стеклянными ножками, держа «за сургучную ручку» конец заземленной проволоки, должен во время грозы прикоснуться им к внутреннему концу железного стержня. Появление искр в точке соприкосновения и будет означать идентичность атмосферного и лабораторного электричества.

Лондонское королевское общество отказалось печатать сообщение Б. Франклина. Впрочем, его знакомый, один из членов этого авторитетного ученого собрания, в конце 1751 года издал его письма в частной типографии, и они стали, таким образом, известны в научных кругах Европы. Первая же экспериментальная проверка идей Б. Франклина, осуществленная в мае 1752 года французским физиком Т. Далибаром (да простится неизбежный здесь каламбур), с блеском и треском подтвердила их правоту: железный шест в сорок футов вышины дал в Марли, под Версалем, во время случившейся там сильной грозы изумительно яркие и крупные искры. А немного погодя и сам Б. Франклин добился успеха, запустив во время грозы воздушный змей с прикрепленным к нему металлическим острием (это отступление от своих же рекомендаций было вызвано тем, что Б. Франклин жил в местности низменной, и будка, им описанная, была бы неэффективна; между тем Т. Далибар проводил свой опыт в точном соответствии с описанием Б. Франклина). Тогда же Б. Франклин сконструировал первый громоотвод. Спустя столетие Александр Гумбольдт так оценивал открытия Б. Франклина: «...с этого периода электрические процессы переходят из области спекулятивной физики в область мировоззрения, из тесноты кабинетов на просторы природы».

Ломоносов и Рихман очень скоро узнали об опытах Т. Далибара и Б. Франклина. Новые данные необходимо было соотнести с направлением собственных исследований. Рихман соорудил у себя на дому модернизированный вариант незаземленной установки Франклина (или «громовой машины», как удачно назвал ее Ломоносов). Уже 21 июля 1752 года в газете «Санктпетербургские ведомости» появилась заметка, в которой рассказывалось и о самой машине и о том, для чего она была сделана Рихманом: «Из середины дна бутылочного выбил он иверень (т. е. кусок. — Е. Л.) и сквозь бутылку продел железный прут длиною от 5 до 6 футов, толщиною в один палец, тупым концом и заткнул горло ее коркою. После велел он из верхушки кровли вынуть черепицу и пропустил туда прут, так что он от 4 до 5 футов высунулся, а дно бутылки лежало на кирпичах. К концу прута, который под кровлею из-под дна бутылочного высунулся, укрепил он железную проволоку и вел ее до среднего апартамента все с такою осторожностию, чтобы проволока не коснулась никакого тела, производящего электрическую силу. Наконец, к крайнему концу проволоки приложил он железную линейку, так что она перпендикулярно вниз висела, и к верхнему концу линейки привязал шелковую нить, которая с линейкою параллельно, а с широчайшею стороною линейки в одной плоскости висела...»

Отсюда явствует, что «громовая машина» Рихмана была снабжена простейшим электрометром его же системы. Далее в заметке сообщалось, что Рихман ежедневно с самого начала июля следил за тем, «отскочит ли нить от линейки и произведет ли потому какую электрическую силу, токмо не приметил ни малейшей перемены в нити. Чего ради с великою нетерпеливостию ожидал грому, который 18 июля в полдень и случился. Гром, по-видимому, был не близко от строения, однако ж он после первого удара тотчас приметил, что шелковая нить от линейки тотчас отскочила, а материя с шумом из конца линейки в светлые искры рассыпалась и при каждом осязании причиняла ту же чувствительность, какую обыкновенно производят электрические искры...» Подчеркнув, что «не надобно к тому опыту ни электрической машины, ни электризованного тела» и что «гром совершенно служит вместо электрической машины», газета подводила следующий итог: «Итак, совершенно доказано, что электрическая материя одинакова с громовою матернею, и те раскаиваться станут, которые преждевременными маловероятными основаниями доказывать хотят, что обе материи различны».