ИЗ  ИСТОРИИ
 Физики  и  жизни
 ЕЕ  ТВОРЦОВ
 Ф.
Ф.  М.  ДЯГИЛЕВ
 ИЗ  ИСТОРИИ
 Физики  и  жизни
 ЕЕ  ТВОРЦОВ
 КНИГА  ДЛЯ  УЧАЩИХСЯ
 МОСКВА  ПРОСВЕЩЕНИЕ  1Э8В

ББК  22.3г
Д99
 Д99
 Рецензенты:  профессор  Магнитогорского  педагогического  ин¬
ститута  А.  Н.  Державин,  учитель  физики  средней  школы  №  625  Москвы
Ф.  А.  Вульфсон.
 Дягилев  Ф.  М.
 Из  истории  физики  и  жизни  ее  творцов:  Кн.  для  уча¬
щихся.—  М.:  Просвещение,  1986.—  255  с.,  ил.
 В  книге  рассказывается  об  истории  открытия  фундаментальных  законов
физики,  о  становлении  основополагающих  теорий,  жизни  и  творчестве  выдаю¬
щихся  физиков.  Особое  место  уделено  развитию  науки  в  России.
 4306020000—528 	ББК  22  Зг
 Д 	 230—86 	Ь 	* 	1 	'
 103(03)—86 	53(09)
 ©  Издательство  «Просвещение»,  1985

ПРЕДИСЛОВИЕ
 В  предлагаемой  книге  рассказывается  о  фундаментальных  от¬
крытиях  в  физике  —  о  подготовке  к  ним  и  их  свершении,  о  воз¬
никновении  и  становлении  основополагающих  физических  идей  и
теорий,  о  взглядах,  жизни  и  творчестве  выдающихся  физиков  —
личностей  ярких  и  одержимых,  различных  по  характеру,  темпе¬
раменту  и  судьбе,  но  всегда  беспредельно  преданных  своему
делу.  В  работе  используются  легенды,  приводятся  парадоксаль¬
ные  случаи  и  острые  ситуации,  много  места  уделяется  оценке
открытий  одних  ученых  другими.
 Много  места  в  книге  уделяется  развитию  физики  в  России
как  до,  так  и  особенно  после  Великой  Октябрьской  социалисти¬
ческой  революции.  Автор  надеется,  что  знакомство  с  жизнью  и
деятельностью  М.  В.  Ломоносова,  Д.  И.  Менделеева,  А.  Г.  Сто¬
летова,  П.  Н.  Лебедева,  А.  С.  Попова,  А.  Ф.  Иоффе,  С.  И.  Вави¬
лова,  И.  В.  Курчатова,  Л.  Д.  Ландау,  П.  Л.  Капицы  еще  раз
заставит  читателя  пережить  грустные  и  радостные  минуты,  ис¬
пытать  чувство  гордости  за  наших  великих  соотечественников,  за
тот  огромный  вклад,  который  внесла  и  продолжает  вносить  наша
Родина  в  сокровищницу  мировой  цивилизации.
 Рассказывая  о  жизни  и  деятельности  ученых,  автор  не  стре¬
мился  их  идеализировать:  великие  люди  в  этом  не  нуждаются.
Их  беспредельное  трудолюбие  и  преданность  своему  делу,  высо¬
кая  гражданственность,  патриотизм  и  интернационализм,  стрем¬
ление  заставить  науку  служить  на  благо  человечества,  высочай¬
ший  интеллект  и  душевное  благородство  всегда  оказывали  и
будут  оказывать  огромное  влияние  как  на  современников,  так  и
на  потомков.
 Книга  состоит  из  трех  частей.  В  первой  части  рассказывается
о  становлении  и  развитии  научных  знаний,  о  жизни  и  взглядах
выдающихся  мыслителей  в  период  от  древности  до  XVII  в.
Здесь  освещены  взгляды  греческих  философов  на  строение  Все¬
ленной,  атомистические  воззрения  Левкиппа,  Демокрита,  Эпи¬
кура.  Много  места  уделено  учению  Аристотеля,  анализу  его  ме¬
тода  физических  исследований.  Выдающемуся  ученому  древнего
мира  Архимеду,  имя  которого  не  сходит  со  страниц  учебников  и
в  наше  время,  посвящен  отдельный  параграф.
 3

В  этой  же  части  рассказано  о  титанах  эпохи  Возрождения  —
Леонардо  да  Винчи  и  Копернике,  Галилее,  как  основоположнике
опытного  естествознания  и  новой  науки.
 Вторая  часть  посвящена  развитию  физики  и  жизни  ее  созда¬
телей  в  период  XVII—XIX  вв.  —  эпохе  классической  физики.
Здесь  главное  внимание  уделено  развитию  отдельных  отраслей
физики  и  ученым,  внесшим  в  развитие  той  или  иной  отрасли  наи¬
больший  вклад.  Рассказано  о  жизни  и  деятельности  Ньютона,
Юнга,  Ампера,  Фарадея,  Максвелла  и  других.
 В  третьей  части  изложены  основные  направления  развития
физики  XX  в.,  жизнь  и  деятельность  ее  выдающихся  творцов  —
Эйнштейна,  Планка,  Рентгена,  Марии  и  Пьера  Кюри,  Резерфор¬
да,  Иоффе,  Вавилова,  Курчатова  и  других  ученых.
 И  если  Вам,  уважаемый  читатель,  после  прочтения  несколь¬
ких  страниц  захочется  читать  книгу  дальше,  если  в  процессе
чтения  Вы  будете  восхищаться  людьми,  о  которых  в  ней  идет
речь,  если  у  Вас  промелькнет  мысль  быть  похожими  на  них  и
если  Вы  заново  ощутите  величие  и  могущество  физики,  а  Ваши
знания  в  ней  станут  более  полными  и  глубокими,  автор  будет
считать  свою  задачу  выполненной.

Часть  1
 ВОЗНИКНОВЕНИЕ
 ФИЗИКИ

Глава  1
НАУКА  ДРЕВНОСТИ
 НАУКА  ДРЕВНЕЙ  ГРЕЦИИ
 Исканием  тайн  дух  человека  жил.
 В.  Я.  Брюсов
 Задача  понять  и  объяснить  мир  без  привлечения  таинствен¬
ных  сил  была  впервые  поставлена  древними  греками  в  период
развития  рабовладельческого  строя.  Возникновение  греческой
науки  (VII—VI  вв.  до  н.  э.)  обычно  связывают  с  расцветом  иони¬
ческих  городов  Милета  и  Эфеса,  островов  Средиземноморья  и
греческих  колоний  в  Италии.  В  Греции  впервые  появились  про¬
фессиональные  ученые  и  учителя,  труд  которых  оплачивался
как  государством,  так  и  частными  лицами,  первые  научные  уч¬
реждения:  академия  Платона,  лицей  Аристотеля,  Александрий¬
ский  музей.  Именно  в  Греции  была  впервые  выдвинута  идея  о
единой  материальной  основе  мира  и  о  развитии  его  из  этой  ос¬
новы.
 Родоначальник  греческой  науки  милетский  купец  Фалес
(  —  624—547  гг.  до  н.  э.)  такой  основой,  например,  считал  воду;
его  ученик  Анаксимандр  (—610—546  гг.  до  н.  э.)  —  неопреде¬
ленное  вещество  «апейрон»;  ученик  Анаксимандра  Анаксимен
(  —  588—525  гг.  до  н.  э.)  —  воздух.  Но  если  первые  ионийцы  не
рассматривали  вопрос  об  источнике  движения,  то  Гераклит  из
Эфеса  (~544—483  гг.  до  н.  э.)  считал  источником  движения
борьбу  противоположностей.  По  Гераклиту,  в  этой  постоянной
борьбе  единая  материальная  первооснова  порождает  многооб¬
разие  вещей  и  явлений,  составляющих  вместе  единую  сущность.
«Все  течет,  все  изменяется.  Мир,  единый  из  всего,  не  создан  ни¬
кем  из  богов  и  иикем  из  людей,  а  был,  есть  и  будет  вечно  живым
огнем,  закономерно  воспламеняющимся  и  закономерно  угасаю¬
щим».  Это  высказывание  Гераклита  В.  И.  Ленин  назвал  «хорошим
изложением  начал  диалектического  материализма».
 В  Древней  Греции  были  построены  первые  модели  Вселенной
(Анаксимандр,  Филолай,  Аристарх  Самосский).  Наиболее  верной
и  прогрессивной  была  модель  Аристарха  Самосского,  согласно
которой  сферическая  Земля  и  еще  семь  сфер  —  Меркурия,  Ве¬
неры,  Марса,  Юпитера,  Сатурна,  Луны  и  звезд  —  движутся  во¬
круг  Солнца.  Это  была  первая  гелиоцентрическая  система  мира.
Кроме  того,  Аристарх  Самосский  утверждал  о  вращении  Земли
вокруг  своей  оси.  За  все  это  он  был  объявлен  духовными  влас¬
тями  безбожником  и  изгнан  из  Афин.
 6

Греция  является  родиной  логики  и  диалектического  метода.
От  греков  ведет  начало  и  термин  «диалектика».  Под  диалекти¬
кой  в  древности  понимали  искусство  вести  беседу  и  достигать
истины  путем  обнаружения  противоречий  в  суждениях  против¬
ника.  Требования  логического  обоснования  и  доказательства  вы¬
двигаемых  положений  существенным  образом  отличали  науку
Древней  Греции  от  рецептурных  предписаний  египтян  и  вавило¬
нян.  «Найти  одно  научное  доказательство  для  меня  значит  боль¬
ше,  чем  овладеть  всем  персидским  царством»,—говорил  основа¬
тель  атомистики  Демокрит.  Эти  слова  в  значительной  степени  оп¬
ределяют  характер  и  метод  греческой  науки.  Названия  современ¬
ных  наук:  математика,  механика,  физика,  география,  биология
и  др.;  научные  понятия:  атом,  масса,  электрон,  протон  и  пр.;
имена:  Фалес,  Демокрит,  Аристотель,  Пифагор  и  т.  д.,  а  главное,
характер,  метод  и  достижения  науки  Древней  Греции  служат
одним  из  убедительных  доказательств  того,  что  Древняя  Греция
по  праву  считается  родиной  современной  науки.
 АТОМИСТИКА  ГРЕКОВ
 Не  существует  ничего,  кроме  атомов.
 Демокрит
 Дальнейшее  развитие  взглядов  Гераклита  и  тезиса  «из  ниче¬
го  ничего  не  бывает»  получило  в  воззрениях  греческих  атомистов
Левкиппа,  Демокрита,  Эпикура.
 Идея  атомистического  строения  материи  была  высказана
впервые  Левкиппом  (500—440  гг.  до  н.  э.)  и  развита  его  учени¬
ком  —  гениальным  Демокритом.  Демокрит  (460—370  гг.  до  н.  э.)
происходил  из  фракийского  города  Абдеры  на  берегу  Эгейского
моря.  Он  очень  много  путешествовал,  был  в  Вавилоне,  Персии,
Египте,  Индии,  Эфиопии.  «Я  из  всех  своих  современников,  —
говорил  он,  —  объехал  наибольшую  часть  Земли,  исследуя  са¬
мое  отдаленное;  и  я  видел  наибольшее  число  краев  и  стран;  и  я
слушал  речи  больших  ученых  людей,  и  в  умении  вести  доказа¬
тельства  никто  меня  не  превзошел».  Неутомимая  жажда  иссле¬
дования,  по  словам  К.  Маркса,  была  характерной  чертой  Де¬
мокрита.
 Демокрит  написал  много  сочинений  по  физике,  астрономии  и
философии.  К  сожалению,  его  сочинения  не  дошли  до  нашего
времени,  и  о  их  содержании  мы  узнаем  лишь  из  книг  других
авторов.  Суть  учения  Демокрита  сводится  к  следующему:
 1. 	Не  существует  ничего,  кроме  атомов  и  чистого  простран¬
ства1,  все  другое  только  воззрение.
 2. 	Атомы  бесконечны  по  числу  и  бесконечно  разнообразны  по
форме.
 1  Чистое  пространство  —  это  пустота,  небытие.
 7

3. 	Из  ничего  не  происходит
ничего.
 4. 	Ничто  не  совершается
случайно,  но  все  совершается
по  какому-нибудь  основанию
и  с  необходимостью.
 5. 	Различие  между  вещами
происходит  от  различия  их  ато¬
мов  в  числе,  величине,  форме  и
порядке;  качественного  разли¬
чия  между  атомами  не  суще¬
ствует.
 Демокрит  и  его  учение  бы¬
ли  ненавистны  идеалистам.
Платон,  например,  приказы¬
вал  своим  ученикам  истреб¬
лять  сочинения  Демокрита.
Но  великая  идея  атомизма  вы¬
стояла  в  ожесточенной  борьбе
с  поповщиной  и  идеализмом  и
вошла  в  золотой  фонд  современной  науки.  Взгляды  Демокрита
на  пространство  и  время  впоследствии  были  развиты  Ньютоном,
из  принципа  необходимости  и  причинности  всего  происходящего
появился  позднее  детерминизм1.
 Развивая  учение  Демокрита,  Эпикур  (341—270  гг.  до  н.  э.)
пытался  объяснить  на  основе  атомных  представлений  все  есте¬
ственные,  психические  и  социальные  явления.  Атомы  Эпикура
имеют  уже  вес,  а  само  представление  о  них  выводится  из  хоро¬
шо  известных  фактов:  белье,  например,  сохнет  потому,  что  под
действием  ветра  и  солнца  от  него  отрываются  невидимые  час¬
тицы  воды.  Атомы  находятся  в  беспрерывном  движении,  причем
все  атомы  падают  в  пустоте  (в  современном  понятии  —  в  ва¬
кууме)  с  одинаковой  скоростью;  в  некоторые  моменты  они  могут
случайно  отклоняться  от  своего  пути.  Это  и  приводит  к  образо¬
ванию  из  атомов  миров.  Так  возникла  Земля,  «затем  от  нее
отделилось  высокое  небо;  стали  моря  отходить,  обособившись
водным  пространством,  и  выделяться  огни  стали  чистые  в  даль¬
нем  эфире».  Земля  породила  жизнь,  все,  что  не  было  приспособ¬
лено  к  жизни,  умирало.  Так  в  конце  концов  естественным  путем
возник  животный  и  растительный  мир,  появилось  человеческое
общество.
 Как  видно,  Эпикур  не  оставляет  места  для  бога  ни  в  сотворе¬
нии  мира,  ни  в  его  развитии.  Кроме  того,  в  философской  систе¬
ме  Эпикура  утверждалось,  что  целью  жизни  должно  быть  отсут¬
ствие  страданий.  А  чтобы  их  не  было,  жизнь  должна  быть  осио-
 1  Детерминизм—учение  о  всеобщей,  закономерной  связи,  причинной
обусловлеЕшости  всех  явлений.
 а
 Демокрит

вана  на  разуме  и  справедливости,  должен  быть  уничтожен  страх
смерти  и  связанные  с  ним  верования.
 Величайшая  заслуга  древних  атомистов  состояла  в  том,  что
они  своими  гениальными  догадками  указали  путь  науке,  пред¬
восхитили  будущий  успех  атомной,  молекулярно-кинетической
теории.
 Величие  атомистической  идеи  можно  оценить  словами  круп¬
нейшего  физика  нашего  времени  Р.  Фейнмана:  «Если  бы  в  ре¬
зультате  какой-либо  мировой  катастрофы  все  накопленные  на¬
учные  знания  оказались  уничтоженными  и  к  грядущим  поколе¬
ниям  перешла  бы  только  одна  фраза,  то  какое  утверждение,
составленное  из  наименьшего  количества  слов,  принесло  бы
наибольшую  информацию?!  Я  считаю,  что  это  атомная  гипоте¬
за...  —  все  тела  состоят  из  атомов  —  маленьких  телец,  которые
находятся  в  беспрерывном  движении,  притягиваются  на  не¬
больших  расстояниях,  но  отталкиваются,  если  одно  из  них  при¬
ближать  к  другому».
 Учение  древнегреческих  атомистов,  и  в  первую  очередь  Эпи¬
кура,  дошло  до  нас  через  знаменитую  поэму  «О  природе  вешен»
римского  поэта-философа  Тита  Лукреция  Кара  (99—56  гг.  до
н.  э.).  Эта  поэма  стала  классическим  произведением  научного
естествознания.
 АРИСТОТЕЛЬ
 Аристотель  —  «самая  универсальная
голова»  среди  древнегреческих  фило¬
софов.
 Ф.  Энгельс
 По  мере  накопления  знаний  о  мире  задача  их  систематиза¬
ции  становилась  все  более  насущной.  Эта  задача  была  выполне¬
на  одним  из  величайших  мыслителей  древности  —  Аристотелем
(384—322  гг.  до  н.  э.).
 Аристотель  родился  в  Греции,  в  г.  Стагире,  расположенном
рядом  с  Македонией.  Отец  Аристотеля  был  врачом  македонско¬
го  царя  Аминты  И,  сын  которого  Филипп,  став  царем  Македо¬
нии,  в  343  г.  до  н.  э.  пригласил  Аристотеля  в  наставники  к  свое¬
му  сыну  Александру  Македонскому.
 В  366  г.  до  н.  э.  молодой  Аристотель  приехал  в  Афины  в  ака¬
демию  Платона  и  пробыл  там  вместе  с  Платоном  около  двадца¬
ти  лет.  Аристотель  был  любимым  учеником  Платона,  который
называл  его  «умом  своей  школы».
 С  343  по  339  г.  до  н.  э.  Аристотель  жил  в  столице  Македо¬
нии  в  качестве  наставника  Александра  Македонского.  Будущий
полководец  высоко  ценил  своего  учителя,  сказав  о  нем  позднее:
«Я  чту  Аристотеля  наравне  со  своим  отцом,  так  как  если  я  отцу
обязан  жизнью,  то  Аристотелю  обязан  всем,  что  дает  ей  цену».
 9

В  339  г.  до  н.  э.  Аристотель
возвратился  в  Афины,  где  ор¬
ганизовал  свой  Лицей1  и  ус¬
пешно  руководил  им  13  лет.
 После  смерти  Александра
Македонского  Аристотель  был
изгнан  из  Афин  на  о.  Эвбею,
где  умер  в  322  г.  до  н.  э.  (Пре¬
дание  о  смерти  Аристотеля
гласит  о  том,  что  он  бросился
с  утеса  в  море,  отчаявшись  вы¬
яснить  причину  приливов  и  от¬
ливов.)
 Аристотелем  было  написа¬
но  много  работ.  Наибольшей
известностью  пользуются  сле¬
дующие  его  сочинения:  «Мета¬
физика»  (философия  —  14
книг),  «Физика»  (8  книг),
«Поэтика»,  «О  душе»,  «Этика»,
«Политика»,  «Органон»  (логика),  «О  небе»,  «История  жи¬
вотных».  Недаром  Ф.  Энгельс  назвал  Аристотеля  «самой  уни¬
версальной  головой»  среди  древнегреческих  философов.
Пожалуй,  ни  один  ученый  древности  не  оказал  на  развитие
науки  и  мышления  такого  глубокого  и  длительного  влияния,  как
Аристотель.  В  своей  «Физике»  он  поднимает  и  глубоко  рассмат¬
ривает  многие  вопросы:  о  материи  и  движении,  о  пространстве
и  времени,  о  существовании  пустоты,  о  конечном  и  бесконечном,
о  действующих  причинах.  Если  еще  учесть  метод  изложения,  о
чем  будет  сказано  ниже,  то  станет  понятным,  почему  «Физика»
Аристотеля  является  скорее  трактатом  по  философии,  чем  по
естествознанию.
 Все  механические  движения  Аристотель  делит  на  три  вида:
круговые,  естественные  и  насильственные.  Круговое  движение  —
это  самое  совершенное  движение,  присущее  только  небесному
миру.  Это  движение  вечно  и  неизменно,  и  причиной  его  являет¬
ся  перводвигатель  —  бог,  живущий  за  сферой  неподвижных
звезд,  где  кончается  материальная  Вселенная.
 Земные  же  движения,  где  все  несовершенно  и  имеет  начало
и  конец,  бывают  естественные  и  насильственные.  Естественное
движение  —  это  движение  тяжелого  тела  вниз  к  центру  Мира,
к  центру  Земли,  и  легкого  вверх.  Это  движение  тел  происходит
само  собой,  в  результате  стремления  тела  занять  свое  естествен¬
ное  место.  Оно  не  нуждается  в  силах.  Все  остальные  движения
 1  Лицей  —  общественное  здание,  окруженное  тенистым  парком  со  специ¬
альным  местом  для  прогулок  «перипатос»  (от  этого  термина  сторонников
Аристотеля  и  стали  называть  перипатетиками).
 10
 Аристотель

на  Земле  насильственные  и  могут  происходить  только  под  дей¬
ствием  внешних  сил  (в  том  числе  равномерное  и  прямолинейное
движение).  Свой  основной  принцип  динамики  Аристотель  фор¬
мулирует  так:  «Все,  что  находится  в  движении,  движется  благо¬
даря  воздействию  другого».
 Аристотель  считал,  что  скорость  тела  изменяется  прямо  про¬
порционально  действующей  силе.
 Ошибочность  этих  положений  механики  Аристотеля  впервые
показал  Галилей,  открыв  закон  инерции.  Основной  закон  дина¬
мики  верно  впервые  записал  И.  Ньютон  в  1687  г.:
 Р  =  т  —  ,  или  /7Д/  =  тДу.
 А1
 Движение  тел  происходит  в  пространстве,  свойства  которого
Аристотель  связывает  со  свойствами  самих  тел.  Он  отрицает  су¬
ществование  пустого  пространства,  аргументируя  это  различны¬
ми  доводами.  Науке  понадобилось  длительное  время,  чтобы
разобраться  в  этой  аргументации,  что  было  сделано  Галилеем
и  Эйнштейном.
 По  Аристотелю,  нет  и  времени,  существующего  независимо
от  происходящих  событий,  от  каких-либо  изменений.  «Если  бы
«теперь»  не  было  каждый  раз  другим,  а  тождественным  и  еди¬
ным,  времени  не  было  бы».
 Пространство  и  время  —  непрерывные  величины:  простран¬
ство  по  протяженности  —  конечная  граница  одной  его  части  явля¬
ется  начальной  границей  другой;  время  по  последовательности  —
«теперь»  соприкасается  с  прошлым  и  будущим.
 Аристотель  признавал  объективное  существование  матери¬
ального  мира  и  его  познаваемость.  Являясь  учеником  Платона,
он  порвал  с  его  идеалистическими  взглядами  на  мир  как  ото¬
бражениями  идей,  постигаемых  душой,  и  на  познание,  которое
должно  отвернуться  от  реального  опыта.  Знаменитые  слова
Аристотеля:  «Платон  мне  друг,  но  истина  дороже»  —  означали
отход  его  от  воззрений  своего  учителя.
 Но  вместе  с  тем  Аристотель  верил  в  бога,  противопоставлял
земное  и  небесное,  в  центре  ограниченной  Вселенной  он  поме¬
стил  неподвижную  Землю,  как  тело,  обладающее  наибольшей
тяжестью.  За  эти  и  подобные  им  моменты  в  учении  Аристотеля
ухватилась  церковь,  превратив  их  в  догмы.  А  тех,  кто  высту¬
пал  против  Аристотеля,  часто  обвиняли  в  выступлении  против
религии  и  церкви,  и  церковь  жестоко  расправлялась  с  ерети¬
ками.  «Поповщина  убила  в  Аристотеле  живое  и  увековечила
мертвое»1,  —  сказал  по  этому  поводу  В.  И.  Ленин.
 Аристотеля  называют  крестным  отцом  физики:  ведь  назва¬
ние  его  книги  «Физика»  стало  названием  всей  физической  науки.
 1  Ленин  В.  И.  Поли.  собр.  соч.,  т.  29,  с.  325.
 11

Он  очень  верно  определяет  задачи  физики,  сводя  их  к  исследо¬
ванию  «первых  причин»  природы  (основных  законов),  «первых
начал»  (принципов)  и  ее  «элементов»  (основополагающих  час¬
тиц).  Говоря  о  пути  познания,  Аристотель  так  определяет  его:
«От  более  явного  для  нас  к  более  явному  по  природе».  Действи¬
тельно,  люди  сначала  воспринимают  вещи  такими,  какими  они
им  представляются  («явными  для  нас»),  а  не  такими,  какими
они  есть  на  самом  деле  («по  природе»).  Так,  Земля  представ¬
лялась  нам  сначала  плоской  и  неподвижной;  открытие  ее  ша¬
рообразности  было  большим  шагом  в  направлении  к  «явному  по
природе»  и  «менее  явному  для  нас».  История  науки  подтверж¬
дает  этот  путь  познания.
 Своеобразен  и  метод  изложения  Аристотелем  своих  физиче¬
ских  воззрений.  В  его  «Физике»  нет  математических  формул,  он
совершенно  не  обращался  к  опыту,  так  как,  по  его  мнению,
«эксперимент  нарушает  жизнь  природы  и  искажает  ее  позна¬
ние».  Кроме  того,  проводя  тщательное  эмпирическое  обоснова¬
ние  своих  биологических  взглядов  и  формируя  некоторые  общие
понятия,  Аристотель,  по-видимому,  считал  их  достаточными  для
построения  «Физики».  Пренебрежительное  отношение  к  физиче¬
скому  эксперименту  было  связано,  возможно,  еще  и  с  тем,  что
в  эпоху  рабовладельчества  «ремесленное  искусство»  считалось
уделом  низших.
 Что  касается  математики,  то  Аристотель  полагал  недопус¬
тимым  ее  применение  к  исследованию  природы  по  двум  при¬
чинам:
 1) 	«математика  имеет  дело  с  постоянными  величинами  и  от¬
ношениями,  природа  же  находится  в  непрерывном  движении  и
изменении»;
 2) 	«математика  пригодна  для  предметов,  у  которых  нет  ма¬
терии,  а  поскольку  природа  почти  во  всех  случаях  связана  с  ма¬
терией,  то  математика  не  подходит  для  науки  о  природе».
 Подводя  итог  сказанному  об  Аристотеле  —  об  этом,  по  сло¬
вам  К.  Маркса,  «Александре  Македонском  греческой  филосо¬
фии»,  следует  еще  раз  напомнить,  что  в  своих  работах  он  затро¬
нул  почти  все  естественнонаучные  вопросы  своего  времени,  пы¬
таясь  ответить  на  них.  В  трудах  великого  философа,  несмотря
на  множество  наивного  и  примитивного,  содержались  и  глубо¬
кие  мысли,  которые  являются  предметом  исследования  науки
по  сей  день  и  получают  в  ней  новое,  современное  толкование.
Широтой,  стройностью  и  логичностью  своей  системы  Аристотель
подчинил  греческой  философии  мир,  подобно  тому  как  Алек¬
сандр  Македонский  подчинил  его  греческому  господству.  Если
еще  учесть,  что  учение  Аристотеля  было  признано  и  обработано
церковью,  то  станет  ясно,  почему  естествознание  в  течение  поч¬
ти  двадцати  столетий  (вплоть  до  XVII  в.)  излагалось  по  Арис¬
тотелю.
 12

ЕВКЛИД  И  АРХИМЕД
 Кто  овладел  творениями  Архимеда,
будет  меньше  удивляться  открытиям
самых  великих  людей  нашего  вре¬
мени.
 Г.  Лейбниц
 Предшественники  Евклида  —  Фалес,  Пифагор,  Аристотель
и  другие  много  сделали  для  развития  геометрии.  Но  все  это  бы¬
ли  отдельные  фрагменты,  а  не  единая  логическая  схема.  Такую
схему  впервые  дал  Евклид  (III  в.  до  н.  э.)  в  своих  знаменитых
«Началах».
 О  жизни  этого  ученого  нам  почти  ничего  не  известно.  До  нас
дошли  только  отдельные  легенды  о  нем.  Первый  комментатор
«Начал»  Прокл  (V  в.  н.  э.)  не  мог  указать,  где  и  когда  родился
и  умер  Евклид.  По  Проклу,  «этот  ученый  муж»  жил  в  эпоху
царствования  Птолемея  I.  Некоторые  биографические  данные
сохранились  на  страницах  арабской  рукописи  XII  в.:  «Евклид,
сын  Наукрата,  известный  под  именем  «Геометра»,  ученый  ста¬
рого  времени,  по  своему  происхождению  грек,  по  местожитель¬
ству  сириец,  родом  из  Тира».
 Одна  из  легенд  рассказывает,  что  царь  Птолемей  решил  изу¬
чить  геометрию.  Но  оказалось,  что  сделать  это  не  так-то  просто.
Тогда  он  призвал  Евклида  и  попросил  указать  ему  легкий  путь
к  математике.  «К  геометрии  нет  царской  дороги»,  —  ответил  ему
ученый.  Так  в  виде  легенды  дошло  до  нас  это  ставшее  крыла¬
тым  выражение.
 Царь  Птолемей  I,  чтобы  возвеличить  свое  государство,  при¬
влекал  в  страну  ученых  и  поэтов,  создав  для  них  храм  муз  —
Мусейон.  Здесь  были  залы  для  занятий,  ботанический  и  зооло¬
гический  сады,  астрономический  кабинет,  астрономическая  баш¬
ня,  комнаты  для  уединенной  работы  и  главное  —  великолепная
библиотека.  В  числе  приглашенных  ученых  оказался  и  Евклид,
который  основал  в  Александрии  —  столице  Египта  —  матема¬
тическую  школу  и  написал  для  ее  учеников  свой  фундаменталь¬
ный  труд.
 «Начала»  состоят  из  13  книг,  построенных  по  единой  логи¬
ческой  схеме.  Каждая  из  13  книг  начинается  определением  по¬
нятий  (точка,  линия,  плоскость,  фигура  и  т.  д.),  которые  в  ней
используются,  а  затем  на  основе  небольшого  числа  основных
положений  (5  аксиом  и  5  постулатов),  принимаемых  без  дока¬
зательства,  строится  вся  система  геометрии.
 «Начала»  пользовались  исключительной  популярностью,  и  с
них  было  снято  множество  копий  трудолюбивыми  писцами  в
разных  городах  и  странах.  Позднее  «Начала»  с  папируса  пере¬
шли  на  пергамент,  а  затем  на  бумагу.  На  протяжении  четырех
столетий  «Начала»  публиковались  2500  раз:  в  среднем  выходило
ежегодно  6—7  изданий.
 13

«Начала»  Евклида  —  уни¬
кальное  произведение  в  исто¬
рии  человеческой  культуры.
Ученики  всех  школ  мира  полу¬
чают  первоначальное  образо¬
вание  по  переработанному  тру¬
ду  Евклида.  Благотворное
влияние  «Начал»  Евклида  ис¬
пытали  на  себе  Н.  Коперник,
никогда  не  расстававшийся  с
томом  Евклида,  Галилео  Га¬
лилей,  тщательно  изучивший
«Начала».  По  примеру  Евкли¬
да  И.  Ньютон  назвал  свой  фун¬
даментальный  труд  «Начала¬
ми».  Геометрией  Евклида  был
очарован  и  А.  Эйнштейн.  Он  го¬
ворил:  «Мы  почитаем  Древнюю
Грецию  как  колыбель  запад¬
ной  науки.  Там  была  впервые
создана  геометрия  Евклида  —  это  чудо  мысли,  логическая  сис¬
тема,  выводы  которой  с  такой  точностью  вытекают  один  из  дру¬
гого...  Тот  не  рожден  для  теоретических  исследований,  кто  в  мо¬
лодости  не  восхищался  этим  творением».
 Другим  выдающимся  ученым  древнего  мира  был  Архимед
(287—212  гг.  до  н.  э.).  Он  родился  в  Сиракузах  на  о.  Сицилия.
Отец  Архимеда,  астроном  и  математик  Фидий,  был  одним  из
приближенных  царя  Сиракуз  Гиерона.  Фидий  дал  сыну  хорошее
образование.  Находясь  в  Александрии  Египетской  —  научном
и  культурном  центре  того  времени,  Архимед  познакомился  со
знаменитым  Кононом  (астроном)  и  Эратосфеном  (астроном  и
математик),  усиленно  работал  в  богатейшей  библиотеке,  изучал
труды  Демокрита,  Евдокса  и  других  ученых.  Возвратился  он  на
родину  уже  зрелым  математиком,  умеющим  находить  длины
кривых,  площади  и  объемы  посредством  разработанных  им  ме¬
тодов.  Это  был  первый  представитель  математической  физики,
стремящийся  воплотить  законы  механики  (закон  рычага,  учение
о  центре  тяжести,  о  плавании  тел  и  др.)  в  действующие  конст¬
рукции  машин.  Поэтому  Архимеда  по  праву  считают  не  только
математиком  и  механиком,  но  и  одним  из  крупнейших  инжене¬
ров  и  конструкторов  своего  времени.  Машина  для  поливки  полей
«Улитка»,  водоподъемный  винт  (винт  Архимеда),  разнообразные
военные  машины  для  метания  копий  и  дротиков,  для  поднятия
и  потопления  кораблей  увековечили  славу  Архимеда,  способст¬
вовали  насыщению  памяти  о  нем  вымыслами  и  легендами.
 Общеизвестным  в  настоящее  время  является  закон  Архимеда.
 Этот  закон  изложен  в  сочинении  «О  плавающих  телах»,  где
Архимед  сначала  описывает  природу  жидкости,  а  затем  форму-
 14
 Архимед

Винт  Архимеда
 лирует  следующее  положение:  «Поверхность  всякой  жидкости,
установившейся  неподвижно,  будет  иметь  форму  шара,  центр
которого  совпадает  с  центром  Земли».  Путем  логических  рас-
суждений  Архимед  далее  приходит  к  формулировке  закона:  «На
тело,  погруженное  в  жидкость,  действует  выталкивающая  сила,
равная  весу  жидкости,  вытесненной  телом».  Далее  Архимед  раз¬
бирает  условия  равновесия  плавающих  тел,  имеющих  форму
сферического  и  параболического  сегментов.  Выводы,  полученные
Архимедом,  были  подтверждены  и  развиты  математиками  и  ме¬
ханиками  XIX  в.  Основы  гидростатики,  заложенные  им,  получили
свое  развитие  в  XVI—XVII  вв.  И  разве  можно  после  этого  не
удивляться  гению  Архимеда  и  не  увлекаться  теми  легендами  о
нем,  которые  дошли  до  нас?!
 Одна  из  легенд  рассказывает,  как  благодаря  предложенной
системе  блоков  Архимед  одним  движением  руки  спустил  на  волу
тяжелый  роскошный  корабль  «Сирокосия»,  построенный  Гие-
роном  в  подарок  египетскому  царю  Птолемею.  Это  и  послужило
поводом  для  его  крылатых  слов:  «Дайте  мне  точку  опоры,  и  я
сдвину  Землю!»
 В  легенде  об  открытии  Архимедом  закона  плавающих  тел
говорится,  что  однажды  царь  Гиерон,  тот  самый,  что  правил
Сиракузами,  получив  от  мастеров-ювелиров  заказанную  им  зо¬
лотую  корону,  усомнился  в  их  честности.  Ему  показалось,  что
 15

они  утаили  часть  золота,  заменив  его  серебром.  Но  как  уличить
их  в  подделке?  Гиерон  вызвал  Архимеда  и  поручил  ему  опреде¬
лить,  есть  ли  в  золотой  короне  примесь  серебра.  Сейчас  такая
задача  по  плечу  каждому  школьнику  (вспомните,  как  это  можно
сделать)  Г  Но  ведь  Архимед  2200  лет  назад  не  знал,  что  такое
плотность.  Он  начал  искать  путь  решенияV  искал  постоянно,  не
переставая  думать  об  этом,  даже  когда  занимался  другими  де¬
лами.  Иначе  не  произошло  бы  то  сказочное  событие,  которое
легло  в  основу  легенды.  Случилось  оно,  как  говорят,  в  бане.
Намылившись  золой,  Архимед  решил  погрузиться  в  ванну.  Вода
в  ванне  поднималась  по  мере  того,  как  Архимед  погружался  в
нее.  Если  раньше  он  на  это  не  обращал  внимания,  то  теперь  это
явление  заинтересовало  его;  он  привстал  —  уровень  воды  опус¬
тился,  он  снова  сел  —  вода  поднялась.  «Эврика!  Эврика!  Я  на¬
шел».  Архимед  понял,  что  задача  царя  разрешима.
 По  этому  поводу  хочется  привести  слова  Л.  Пастера:
«Счастливая  случайность  выпадает  на  долю  подготовленных
умов».  Только  о  настоящем  ученом  можно  сказать  так,  как  ска¬
зал  Плутарх  об  Архимеде:  «Если  бы  кто-либо  попробовал  сам
разрешить  эти  задачи,  он  ни  к  чему  не  пришел  бы,  но  если  бы  он
познакомился  с  решением  Архимеда,  у  него  тотчас  бы  получи¬
лось  такое  впечатление,  что  это  решение  он  смог  бы  найти  и
сам,  —  столь  прямым  и  кратким  путем  ведет  нас  к  цели  Архи¬
мед».
 В  своем  сочинении  «О  равновесии  плоских  фигур»  Архимед
не  только  излагает  законы  рычага,  но  и  дает  метод  определения
центров  тяжести  треугольника,  параллелограмма,  трапеции,
параболического  сегмента.
 Кроме  всего  перечисленного,  Архимед  занимался  оптикой,  он
хорошо  знал  фокусирующие  свойства  вогнутых  зеркал,  свойства
изображений  в  плоских  и  вогнутых  зеркалах,  проводил  опыты
по  преломлению  света,  хотя  законы  преломления  ему  не  были
известны.  Сохранилась  легенда  о  том,  что  в  борьбе  с  римским
флотом  Архимед  использовал  вогнутые  зеркала,  поджигая  ко¬
рабли  солнечными  лучами  (см.  форзац).  Кстати,  по  поводу
возможности  или  невозможности  такого  акта  было  много  спо¬
ров.  В  настоящее  время  экспериментально  доказана  обоснован¬
ность  этого  предания  об  Архимеде.
 Об  инженерном  гении  Архимеда  можно  судить  опять  же  со
слов  Плутарха.  Сегодня  нельзя  читать  без  восхищения  и  удив¬
ления  гением  Архимеда  строки  Плутарха,  рассказывающие  об
осаде  Сиракуз  римским  полководцем  Марцеллом.  «При  двой¬
ной  атаке  римлян  (с  суши  и  с  моря)  сиракузцы  онемели,  пора¬
женные  ужасом.  Что  они  могли  противопоставить  таким  силам,
такой  могущественной  рати?  Архимед  пустил  в  ход  свои  машины.
Сухопутная  армия  была  поражена  градом  метательных  снаря¬
дов  и  камней,  бросаемых  с  великой  стремительностью.  Ничего
не  могло  противостоять  их  удару,  они  все  низвергали  перед
 16

собой  и  вносили  смятение  в  ряды.  Что  касается  флота  —  то
вдруг  с  высоты  стен  бревна  опускались  на  суда  и  топили  их.  То
железные  когти  и  клювы  захватывали  суда,  поднимали  их  в
воздух  носом  вверх,  кормою  вниз  и  потом  погружали  в  воду.
А  то  суда  приводились  во  вращение  и,  кружась,  падали  на
подводные  камни  и  утесы  у  подножия  стен.  Всякую  минуту  ви¬
дели  какое-нибудь  судно  поднятым  в  водухе.  Страшное  зрели¬
ще!..»
 «Что  же,  придется  нам  прекратить  войну  против  геомет¬
ра»,  —  невесело  шутил  Марцелл,  отводя  флот  и  сухопутное  войс¬
ко  от  стен  Сиракуз  и  перейдя  к  их  длительной  осаде.  И  когда
предательство  открыло  римлянам  ворота  в  город,  Архимед,  как
гласит  предание,  занятый  какими-то  вычислениями,  погиб  от
меча  римского  легионера.
 «Архимед  был  настолько  горд  наукой,  —  пишет  Плутарх,—
что  именно  о  тех  своих  открытиях,  благодаря  которым  он  при¬
обрел  славу...  он  не  оставил  ни  одного  сочинения».  Хотя  это
и  не  совсем  точно,  но  многих  работ  Архимеда  мы  действительно
не  знаем.  Мы  не  знаем,  например,  конструкций  его  боевых  ма¬
шин,  нам  не  известно,  как  он  мог  вычислять  квадратные  корни
из  больших  чисел,  и  т.  д.  «Поэтому  нет  оснований  не  верить
писанному  об  Архимеде,  что  он  жил  как  бы  околдованный  ка¬
кою-то  домашнею  сиреною,  постоянной  его  спутницей,  застав¬
ляющей  его  забывать  пищу,  питье,  всякие  заботы  о  своем  теле.
Иногда,  приведенный  в  баню,  он  чертил  пальцем  на  золе  очага
геометрические  фигуры  или  проводил  линии  на  умащенном  мас¬
лом  своем  теле.  Автор  прекрасных  открытий,  он  просил  своих
родственников  поставить  на  его  могиле  цилиндр,  включающий  в
себя  шар,  и  подписать  отношение  их  объемов»  —  так  характе¬
ризовал  Архимеда  Плутарх1.  Этот  сицилиец,  по  словам  Цице¬
рона,  обладал  гением,  которого,  казалось  бы,  человеческая  при¬
рода  не  может  достигнуть.  И  в  память  об  этом  гении  древности
потомки  Архимеда  через  века  пронесут  его  радостный  возглас,
боевой  клич  науки:  «Эврика!  —  Я  нашел!»
 1 	По  другим  преданиям,  Архимед  завещал  начертить  на  своем  надгроб¬
ном  памятнике  цилиндр  с  вписанным  в  него  шаром  и  конусом  и  подписать
отношение  их  обтемов  (3:2:1).  Это  отношение  поражало  Архимеда  своей
простотой  и  гармоничностью.

Глава  2
 БОРЬБА  ЗА  ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКУЮ  СИСТЕМУ  МИРА
 ЛЕОНАРДО  ДА  ВИНЧИ-ВЫДАЮЩИЙСЯ  ПРЕДСТАВИТЕЛЬ
ЭПОХИ  ВОЗРОЖДЕНИЯ
 Опыт  —  отец  всякой  достоверности.
 Мудрость  —  дочь  опыта.
 Леонардо  да  Винчи
 С  середины  XV  в.  в  Европе  начинается  быстрый  рост  городов,
отделение  ремесленного  (промышленного)  производства  от  на¬
турального  хозяйства.  Появляется  новый  класс  —  класс  бур¬
жуазии  (купцы,  ремесленники,  банкиры),  который  заинтересо¬
ван  в  техническом  и  организационном  усовершенствовании  про¬
изводства.  Этот  период  в  Европе  является  началом  формирова¬
ния  национальных  государств;  началом  эпохи  восстаний  народа
против  феодалов  и  богатых  горожан  и  широкого  протестантско¬
го  движения  против  духовной  диктатуры  католической  церкви.
 В  этой  обстановке  рождалось  и  новое  опытное  естествозна¬
ние.  Ф.  Энгельс  так  характеризовал  начавшийся  со  второй  поло¬
вины  XV  в.  период  в  истории  науки:  «Это  был  величайший  про¬
грессивный  переворот  из  всех  пережитых  до  того  времени  чело¬
вечеством,  эпоха,  которая  нуждалась  в  титанах  и  которая  поро¬
дила  титанов  по  силе  мысли,  страсти  и  характеру,  по  многосто¬
ронности  и  учености...»1.  И  среди  этих  титанов  эпохи  Возрожде¬
ния  (Ренессанс  —  по-французски,  Чинквеченто  —  по-итальян¬
ски)  Ф.  Энгельс  одним  из  первых  называет  Леонардо  да  Винчи
(1452—1519),  «которому  обязаны  важнейшими  открытиями  са¬
мые  разнообразные  отрасли  физики».
 Всякий  раз,  когда  читаешь  книги  об  этом  человеке,  смотришь
его  полотна,  то  думаешь  о  необыкновенном  и,  очевидно,  единст¬
венном  исключении,  которое  сделала  природа  для  рода  челове¬
ческого.  Она  соединила  самые  разнообразные  таланты,  каких
хватило  бы  на  добрый  десяток  людей,  наверняка  вошедших  в
историю  прогресса,  в  одном  человеке.
 Необыкновенно  красивый  человек  атлетического  сложения,
участник  всех  состязаний  и  турниров,  прекрасный  пловец,  фех¬
товальщик,  искуснейший  всадник,  шутник,  острослов,  блестящий
рассказчик,  эрудит-оратор,  любезнейший  кавалер  и  танцор,  пе¬
вец,  поэт,  музыкант  и  конструктор,  гениальный  художник,  мате¬
матик,  механик,  астроном,  геолог,  ботаник,  анатом-физиолог,
военный  инженер,  мыслитель-материалист  —  весь  этот  спектр
сконцентрировался  линзой  эпохи  Возрождения  в  Леонардо  да
Винчи  2.
 1 	Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20,  с.  346.
 2 	Голованов  Я.  К.  Этюды  об  ученых.  —  М.:  Молодая  гвардия,  1970.
 18

Леонардо  да  Винчи  родил¬
ся  15  апреля  1452  г.  в  неболь¬
шом  городке  Винчи,  недалеко
от  Флоренции.  Дома,  кроме
чтения,  письма  и  арифметики,
сто  научили  элементарной  ла¬
тыни,  музыке  и  пению.
 Заметив  увлечение  сына
рисованием  и  лепкой,  отец  Ле¬
онардо  Пьеро  да  Винчи  отдает
сына  в  обучение  к  знаменитому
скульптору  и  живописцу  тос¬
канцу  Андреа  Вероккио.  Мас¬
терская  Вероккио,  где  Лео¬
нардо  сложился  как  художник
и  в  значительной  мере  как  уче¬
ный,  была  в  70-х  годах  XV  в.
главным  художественным  цен¬
тром  Флоренции.  Здесь  учи¬
лись  наиболее  одаренные  юно¬
ши,  здесь  процветало  смело  художественное  экспериментирова¬
ние,  основанное  на  серьезных  научных  знаниях  в  области  ма¬
тематики,  перспективы,  анатомии.  Здесь  воспитывали  любовь  к
к  природе,  точному  рисунку  и  точной  моделировке.  В  20  лет
Леонардо  да  Винчи  был  провозглашен  Мастером.
 С  1472  по  1482  г.  он  живет  и  работает  во  Флоренции,  с  1482
по  1499  г.  —  в  Милане,  затем  снова  во  Флоренции  (1499—1506)
и  в  Милане  (1506—1513).  В  1516  г.,  после  трех  лет  работы  в
Риме,  Леонардо  да  Винчи  уезжает  во  Францию  по  приглашению
французского  короля  и  там  проводит  свои  последние  годы.
 Для  Леонардо  искусство  всегда  было  наукой.  Заниматься  ис¬
кусством  значило  для  него  производить  научные  выкладки,  на¬
блюдения  и  опыты.  Связь  живописи  с  оптикой  и  физикой,  с  ана¬
томией  и  математикой  заставляла  Леонардо  становиться  уче¬
ным.  И  часто  ученый  оттеснял  художника.
 Особенно  высоко  ценил  Леонардо  математику.  Он  считал,  что
«никакой  достоверности  нет  в  науках  там,  где  нельзя  приложить
ни  одной  из  математических  дисциплин,  и  в  том,  что  не  имеет
связи  с  математикой».  Математические  науки  обладают,  по  его
словам,  «высшей  достоверностью,  накладывают  молчание  на
язык  спорщиков».  Математика  была  для  Леонардо  опытной  дис¬
циплиной.  Не  случайно  Леонардо  да  Винчи  был  изобретателем
многочисленных  приборов,  предназначенных  для  решений  мате¬
матических  задач  (пропорциональный  циркуль,  прибор  для  вы¬
черчивания  параболы,  прибор  для  построения  параболическо¬
го  зеркала  и  др.).
 «Механика  —  рай  математических  наук»,  —  говорил  Лео¬
нардо,  много  времени  и  энергии  отдавая  ее  изучению.  Работы
 19
 Леонардо  да  Винчи

Леонардо  в  области  механики  могут  быть  сгруппированы  по  сле¬
дующим  разделам:  законы  падения  тел;  законы  движения  тела,
брошенного  под  углом  к  горизонту;  законы  движения  тела  по
наклонной  плоскости;  влияние  трения  на  движение  тел;  теория
простейших  машин  (рычаг,  наклонная  плоскость,  блок);  вопросы
сложения  сил;  определение  центра  тяжести  тел;  вопросы,  свя¬
занные  с  сопротивлением  материалов.  Перечень  этих  вопросов
делается  особо  значительным,  если  учесть,  что  многие  из  них
разбирались  вообще  впервые.  Остальные  же,  если  и  рассматри¬
вались  до  него,  то  базировались  в  основном  на  умозаключениях
Аристотеля,  весьма  далеких  в  большинстве  случаев  от  истинного
положения  вещей.  По  Аристотелю,  например,  тело,  брошенное
под  углом  к  горизонту,  сначала  должно  лететь  по  прямой,  а  в
конце  подъема,  описав  дугу  круга,  падать  вертикально  вниз.
Леонардо  да  Винчи  рассеял  это  заблуждение  и  нашел,  что  тра¬
екторией  движения  в  этом  случае  будет  парабола.
 20
 Баллистическая  кривая  (рис.  Леонардо  да  Винчи)

Он  высказывает  много  ценных  мыслей,  касающихся  сохране¬
ния  движения,  подходя  вплотную  к  закону  инерции.  «Импульс
(1тре1о)  есть  отпечаток  движения,  который  движущее  переносит
на  движимое.  Импульс  —  сила,  запечатленная  движущим  в  дви¬
жимом.  Каждый  отпечаток  тяготеет  к  постоянству  или  желает
постоянства...  Всякий  отпечаток  хочет  вечности,  как  показывает
нам  образ  движения,  запечатлеваемый  в  движущемся  предме¬
те»1.
 Леонардо  знал  и  использовал  в  своих  работах  метод  разло¬
жения  сил.  Для  движения  тел  по  наклонной  плоскости  он  ввел
понятие  о  силе  трения,  связав  ее  с  силой  давления  тела  на  плос¬
кость  и  правильно  указав  направление  этих  сил.
 Еще  до  Леонардо  да  Винчи  ученые  занимались  теорией  ры¬
чага  и  блока.  Однако  Леонардо  впервые  сформулировал  мысль
 о 	том,  что  в  этих  простейших  машинах  выигрыш  в  силе  проис¬
ходит  за  счет  потери  во  времени.  Леонардо  резко  критиковал
тех,  кто  стремился  создать  вечный  двигатель: 	«О, 	искатели
 вечного  движения,  сколько  пустых  проектов  создали  вы  в  подоб¬
ных  поисках!  Прочь  идите  вместе  с  алхимиками  —  искателями
золота».  «Невозможно,  чтобы  груз,  который  опускается,  мог
поднять  в  течение  какого  бы  то  ни  было  времени  другой,  ему
равный,  на  ту  же  высоту,  с  какой  он  ушел».
 Очень  характерно  для  механики  Леонардо  да  Винчи  стрем¬
ление  вникнуть  в  сущность  колебательного  движения.  Он  при¬
близился  к  современной  трактовке  понятия  резонанса,  говоря
 о 	росте  колебаний  при  совпадении  собственной  частоты  системы
с  частотой  извне.  «Удар  в  колокол  получает  отклик  и  приводит
в  слабое  движение  другой  подобный  колокол,  и  тронутая  струна
лютни  находит  ответ  и  приводит  в  слабое  движение  другую  по¬
добную  струну  той  же  высоты  на  другой  лютне».
 Большое  место  в  трудах  Леонардо  да  Винчи  занимала  гид¬
равлика.  Он  начал  заниматься  гидравликой  еще  в  ученические
годы  и  возвращался  к  ней  в  течение  всей  своей  жизни.  Как  и  в
других  областях  своей  деятельности,  Леонардо  сочетал  в  гидрав¬
лике  разработку  теоретических  принципов  с  решением  конкрет¬
ных  прикладных  задач.  Теория  сообщающихся  сосудов  и  гидрав¬
лических  насосов,  соотношение  между  скоростью  течения  воды
и  площадью  сечения  —  все  эти  вопросы  в  основном  родились  из
прикладных  инженерных  задач,  которыми  он  так  много  зани¬
мался  (постройка  шлюзов,  каналов,  мелиорация).  Леонардо
спроектировал  и  частично  осуществил  постройку  ряда  каналов
(канал  Пиза  —  Флоренция,  оросительные  каналы  на  реках  По
и  Арно).  Он  почти  вплотную  приблизился  к  формулировке  за¬
кона  Паскаля,  а  в  теории  сообщающихся  сосудов  практически
предвосхитил  идеи  XVII  в.
 1  Все  выдержки  здесь  и  далее  взяты  из  кн.:  Леонардо  да  Винчи,
Избранное.  —  М.:  Гослитиздат,  1952.
 21

Леонардо  да  Винчи  впер¬
вые  и  много  занимался  вопро¬
сами  полета.  Первые  исследо¬
вания,  рисунки  и  чертежи,  по¬
священные  летательным  аппа¬
ратам,  относятся  примерно  к
1487  г.  (первый  Миланский  пе¬
риод).  В  первом  летательном
аппарате  применялись  метал¬
лические  части;  человек  рас¬
полагался  горизонтально,  при¬
водя  механизм  в  движение  ру¬
ками  и  ногами.
 Парашют,  проект  Леонардо
 В  дальнейшем  Леонардо
заменил  металл  деревом  и
тростником,  веревки  —  жестки¬
ми  передачами,  а  человека
расположил  вертикально.  Он
стремился  освободить  руки
человека:  «Человек  в  своем
 летательном  аппарате  должен  сохранять  свободу  движений  от
пояса  и  выше...  У  человека  запас  силы  в  ногах  больше,
чем  нужно  по  его  весу».  Однако  отсутствие  уверенности  в  том,
что  этой  силы  достаточно  для  успешного  полета  в  любых  усло¬
виях,  привело  его  к  мысли  об  использовании  пружины  как  дви¬
гателя  и  о  планере,  с  которым  можно  осуществить  если  не  пол¬
ный  полет,  то  хотя  бы  парение  в  воздухе.  Он  построил  модель
планера  и  готовил  его  испытание.  Стремление  обезопасить  че¬
ловека  в  процессе  этих  испытаний  побудило  его  к  изобретению
парашюта.
 Логически  к  летательным  аппаратам  Леонардо  шел  от  на¬
блюдений  за  полетом  птиц,  стрекоз,  летучих  мышей,  считая,  что
крыло  для  человека  надо  делать  по  типу  крыла  летучей  мыши.
 В  трудах  по  оптике,  пожалуй,  больше,  чем  в  какой-либо  дру¬
гой  области,  сказалось  своеобразное  сочетание  научного  гения
Леонардо  да  Винчи  с  дарованием  художника.  До  Леонардо  су¬
ществовала  лишь  геометрическая  оптика.  О  природе  света  вы¬
сказывались  фантастические  гипотезы,  не  имеющие  никакой  свя¬
зи  с  действительностью.  Леонардо  впервые  высказывает  сме¬
лые  догадки  о  волновой  природе  света.
 Во  времена  Леонардо  да  Винчи  беспредельно  господствовала
геоцентрическая  система  мира  Птолемея.  На  несостоятельность
ее  Леонардо  указывал  неоднократно.  Можно  считать,  что  Лео¬
нардо  независимо  от  Коперника  приблизился  к  пониманию  ге¬
лиоцентрической  системы  мира.  Об  этом  можно  судить  по  сле¬
дующим  его  высказываниям:  «Солнце  не  движется.  Земля  не  в
центре  солнечного  круга  и  не  в  центре  мира...  Земля  —  звезда,
почти  подобная  Луне...  И  кто  стал  бы  на  Луне,  когда  она  вместе
 22

с  Солнцем  под  нами,  тому  эта  наша  Земля  со  стихией  воды
показалась  бы  играющей  и  действительно  играла  бы  ту  же  роль,
что  Луна  по  отношению  к  нам».
 Трудно  перечислить  все  инженерные  проблемы,  над  которы¬
ми  работал  пытливый  ум  Леонардо.  Он  изобрел  много  типов
станков  для  прядения,  тканья  и  других  целей.  Среди  сохранив¬
шихся  его  записей  есть  описание  циркуля  с  передвижным  цент¬
ром,  землечерпалки,  приспособлений  для  водолаза,  различных
типов  бурильного  инструмента.
 Леонардо  да  Винчи  занимался  также  вопросами  геологии  и
палеонтологии,  физиологии  растений  и  анатомии  человека,  фи¬
лологии  и  агрономии.  Можно  только  удивляться  и  восхищаться
многогранностью  интересов  и  пытливостью  ума  этого  мыслите¬
ля.  Но  Леонардо  да  Винчи  как  ученый  был  открыт  только  в
конце  XVII  в.  Это  не  дает  нам  возможности  в  достаточной  сте¬
пени  определить,  каково  было  его  влияние  на  современников  и
на  ученых  более  позднего  периода.  Следует  заметить,  что  Лео¬
нардо  делал  свои  записи  зеркальным  письмом1,  перемежая  его  с
прямым.  Много  слов  он  записывал  сокращенно,  слитно  с  дру¬
гими  словами.  Это  очень  затрудняло  расшифровку  его  рукопи¬
сей.  Их  начали  расшифровывать  и  издавать  в  конце  XVIII  —
начале  XIX  в.  Было  издано  6  томов  его  рукописного  наследия.
 Подводя  итоги  научной  деятельности  этого  гиганта,  хотелось
бы  обратить  внимание  на  его  методологические  взгляды.  Леонар¬
до  резко  выступал  против  схоластического  метода:  «Мне  кажет¬
ся,  что  пусты  и  полны  заблуждений  те  науки,  которые  не  по¬
рождены  опытом  —  отцом  всякой  достоверности  и  не  завершают¬
ся  в  наглядном  опыте...  Надо  производить  опыты,  изменяя
обстоятельства,  пока  не  извлечем  из  них  общих  правил».  Эти
общие  правила  «направляют  наши  исследования  в  природе  и
наши  работы  в  области  искусства;  они  предостерегают  нас  от
злоупотреблений  и  от  недостаточных  результатов».  Высоко  ценя
роль  опыта,  роль  практики,  Леонардо  да  Винчи  не  был  узким
практиком,  он  хорошо  сознавал  необходимость  теории:  «Увле¬
кающийся  практикой  без  науки  —  словно  кормчий,  входящий
на  корабль  без  руля  или  компаса:  он  никогда  не  уверен,  куда
плывет.  Всегда  практика  должна  быть  воздвигнута  на  хорошей
теории.  Наука  —  полководец,  а  практика  —  солдаты».  Такова
методология  познания  Леонардо  да  Винчи,  сохранившая  свою
ценность  и  по  сей  день.
 Умер  Леонардо  да  Винчи  в  1519  г.  во  Франции.
 Любуясь  сегодня  великолепными  картинами  Леонардо  да
Винчи,  рассматривая  его  остроумные  проекты  различных  соору¬
жений,  перечитывая  глубокие  мысли  ученого,  благодарное  чело¬
вечество  воздает  и  будет  воздавать  дань  этому  гиганту  из  гиган¬
тов  эпохи  Возрождения.
 1  Зеркальное  письмо  —  письмо,  которое  читается  с  помощью  зеркала.
 23

Н.  КОП  ЕРНИК-СОЗДАТЕЛЬ  НАУЧНОЙ  КАРТИНЫ  МИРА
 Он  остановил  Солнце  и  сдвинул  Землю.
 В  1973  г.  человечество  нашей  планеты  отметило  500-летие  со
дня  рождения  одного  из  величайших  представителей  нового  ес¬
тествознания  Николая  Коперника  (1473—1543).
 «Революционным  актом,  которым  исследование  природы  зая¬
вило  о  своей  независимости  и  как  бы  повторило  лютеровское
сожжение  папской  буллы,  было  издание  бессмертного  творения,
в  котором  Коперник  бросил  —  хотя  и  робко  и,  так  сказать,  лишь
на  смертном  одре  —  вызов  церковному  авторитету  в  вопросах
природы.  Отсюда  начинает  свое  летосчисление  освобождение
естествознания  от  теологии»1  —  так  Ф.  Энгельс  характеризовал
значение  великого  труда  Н.  Коперника.
 И.  Ньютон  на  склоне  лет  писал:  «Если  я  видел  дальше
других,  то  только  потому,  что  стоял  на  плечах  гигантов».  Одним
из  этих  гигантов  был  Н.  Коперник,  сын  своей  эпохи,  первый  аст¬
роном  нашего  времени.
 Н. 	Коперник  родился  в  г.  Торуне  19  февраля  1473  г.  После
ранней  смерти  отца  Николай  оказался  на  попечении  Лукаша
Ватценроде  —  своего  дяди  по  матери,  впоследствии  епископа
Вармийской  епархии.
 В  1491  г.,  видимо,  следуя  примеру  дяди,  Н.  Коперник  посту¬
пил  в  Краковский  университет,  где  увлекся  астрономией,  сохра¬
нив  это  увлечение  до  конца  своих  дней.  Краковский  университет
славился  в  тот  период  своим  резко  выраженным  уклоном  против
средневековой  схоластики.  Именно  здесь,  где  с  1410  г.  существо¬
вала  кафедра  астрономии  и  математики,  Коперник  получил  осно¬
вы  точных  астрономических  и  математических  знаний.
 В  1494  г.,  не  закончив  Краковский  университет,  Коперник
возвратился  домой,  вероятно,  по  вызову  дяди,  и  в  1496  г.  отпра¬
вился  в  Италию  для  продолжения  образования,  выбрав  по  на¬
стоянию  дяди  юридический  факультет  Болонского  университета,
хотя  все  его  интересы  по-прежнему  были  сосредоточены  в  об¬
ласти  астрономии,  математики,  греческого  языка.
 В  1497  г.  Н.  Коперника  заочно  избрали  каноником  Вармий¬
ской  епархии.  Материальное  положение  его  резко  улучшилось,  и
в  1500  г.  он  уехал  в  Рим,  где  продолжал  заниматься  астроно¬
мией,  выступал  с  лекциями  по  математике  и  астрономии  перед
широкой  аудиторией  студентов  и  ученых.
 В  1503  г.  в  Ферраре  Коперник  получил  степень  доктора  ка¬
нонического  права,  продолжая  изучать  медицину  в  Падуе.  По¬
лучил  ли  он  ученую  медицинскую  степень  —  неизвестно,  но
точно  известно,  что  впоследствии  он  часто  и  успешно  врачевал
больных.
 В  начале  1506  г.  Н.  Коперник  возвратился  на  родину,  принеся
 1  Маркс  К.,  Э  н  г  €  л  ь  с  Ф.  Соч.,  т.  20,  с.  347.
 24

с  собой  в  далекую  Вармию  но¬
вые  знания  и  дух  Ренессанса,
неудовлетворенность  космоло¬
гическими  построениями  вели¬
кого  астронома  древности
Клавдия  Птолемея.  Граждан¬
ское  и  каноническое  право,  ме¬
дицина,  греческий  и  латинский
языки,  математика  и  прежде
всего  астрономия—вот  облас¬
ти,  в  которых  молодой  Копер¬
ник  был  широко  эрудирован.
 В  1509  г.  появилась  первая
печатная  работа  Коперника,
показавшая,  насколько  хорошо
автор  владеет  греческим  язы¬
ком,  что  было  необходимо  для
занимаемой  им  должности.
 В  1519  г.  он  составил  записку
об  улучшении  монетного  обра¬
щения  в  Пруссии  «Соображе¬
ния  о  чеканке  монет».  Несмот¬
ря  на  свою  занятость,  он  про¬
должал  усиленно  заниматься
астрономией.  Что  же  Коперник
сделал  в  этой  области?  Сейчас
это  знают  все  люди,  начиная  со
школьного  возраста,  и,  возмож¬
но,  поэтому  грандиозность  со¬
деянного  Коперником  теряется
в  прозе  обыденных  и  привыч¬
ных  знаний.  А  ведь  Коперник
впервые  создал  научную  кар¬
тину  мира,  заложив  тем  самым,
по  словам  академика  Амбар-
цумяна,  «первый  камень  В  фун-  Н  Коперник  и  ^гелиоцентрическая
 дамент  современного  естество- 	и 	т 	м
 знания».
 Люди  давно  наблюдали  движение  Луны,  Солнца  и  других
известных  им  планет,  отмечали  на  небе  положение  звезд,  сле¬
дили  за  изменением  их  положения  в  течение  суток  и  года,  стре¬
мясь  понять  и  объяснить  свои  наблюдения.  Создать  же  полную
картину  мира  выпало  на  долю  Клавдия  Птолемея  в  сочинении
«Тринадцать  книг  математического  построения»,  дошедшего  до
нас  под  заглавием  «Великое  построение»  или  по-арабски  «Аль¬
магест».  Основное  содержание  книги  сводится  к  изложению  гео¬
центрической  системы  мира,  в  которой  шарообразная  Земля  за¬
нимает  центральное  неподвижное  положение,  а  вокруг  нее  по
 25
 Н.  Коперник  и  его  гелиоцентрическая
система

своим  круговым  орбитам  дви¬
жутся  небесные  тела:  Луна,
Меркурий,  Венера,  Солнце,
Марс,  Юпитер,  Сатурн.  Это
была  чисто  геометрическая  те¬
ория,  позволяющая  заранее
предсказать  местоположение
всех  планет,  Луны  и  Солнца
на  много  лет  вперед.  Это  была
неплохая  теория  с  точки  зре¬
ния  узкого  эмпиризма  и  при¬
кладной  ценности.
 Система  Птолемея,  несмот¬
ря  на  высказываемые  сомнения
в  ее  правильности  и  верные
догадки  о  движении  Земли
продержалась  в  науке  14  ве¬
ков.  И  только  с  начала  Вели¬
ких  географических  открытий,
с  переходом  от  феодального
средневековья  к  новому  време¬
ни  назрела  необходимость  за¬
менить  теорию  Птолемея  но¬
вой.  Это  и  сделал  Н.  Коперник.
 После  возвращения  на  ро¬
дину  Коперник  в  течение  Шлет
оформил  свои  идеи,  рожденные
в  годы  учебы  и  странствий,  в
виде  научной  теории  —  гелио¬
центрической  системы  мира.
Около  1515  г.  он  решил  позна¬
комить  с  основами  своей  тео¬
рии  узкий  круг  людей  и  напи-
К.  Птолемей  и  его  геоцентрическая  сал  для  этой  цели  короткое  со-
система  мира 	чинение 	«Николая 	Коперника  о
 гипотезах  небесных  движений,
им  выдвинутых,  Малый  Ком¬
ментарий».  В  нем  пока  без  соответствующих  математических  до¬
казательств  в  форме  шести  аксиом  были  сформулированы
основные  положения  гелиоцентрической  системы  мира.  В  своей
системе  мира  Коперник  низвел  Землю  до  роли  рядовой  планеты,
Солнце  он  поместил  в  центре  системы,  а  все  планеты  вместе  с
Землей  двигались  вокруг  Солнца  по  круговым  орбитам.  Это  вело
к  перевороту  в  мировоззрении  людей.
 1  В  «Альмагесте»  Птолемей  обсуждает,  например,  и  идею  Аристарха  Са¬
мосского  о  двойном  движении  Земли  (вокруг  Солнца  и  вокруг  своей  оси),  но
не  соглашается  с  ней.
 26
 К.  Птолемей  и  его  геоцентрическая
система  мира

Но  «Малый  Комментарий»  был  лишь  «пристрелочным»  тру¬
дом.  Нужны  были  очень  веские  доказательства  выдвинутых  по¬
ложений.  И  Коперник  в  течение  16  лет  вел  астрономические
наблюдения  Солнца,  звезд  и  планет,  последовательно  излагая  и
подтверждая  свою  теорию  эмпирическими  данными.  В  1532  г.,
накануне  своего  шестидесятилетия,  он  закончил  труд  всей  своей
жизни  «О  вращениях  небесных  сфер».  Но  нужно  ли  и  можно
ли  его  печатать?  Коперник  колебался,  видя  неустойчивую  поли¬
тическую  обстановку  и  религиозные  войны.
 Но  вот  в  1539  г.  к  Н.  Копернику  во  Фромборк  приезжает
25-летний  профессор  Виттенбергского  университета  Ретик.  Он
проводит  во  Фромбоке  2  года,  детально  изучает  учение  Копер¬
ника  и  в  1540  г.  с  помощью  епископа  Гизе  (большого  друга  Ко¬
перника)  издает  небольшое  сочинение  «О  книгах  обращения  Ни¬
колая  Коперника  первое  повествование».  Талантливое  изложе¬
ние  «Первого  повествования»  было  доступно  многим;  сочинение
сразу  же  нашло  своего  читателя  и  на  много  десятилетий  оказа¬
лось  прекрасным  пропагандистом  учения  Коперника.  (Из-за  это¬
го  Ретик  потерял  кафедру  в  Виттенбергском  университете.)
 Успех  «Повествования»,  энтузиазм  Ретика  и  его  горячие
убеждения  опубликовать  трактат  полностью  постепенно  рассеи¬
вали  сомнения  семидесятилетнего  Коперника.  И  он  дал  согласие
на  опубликование  таблиц,  оправдывая  это  тем,  что  рядовой  аст¬
роном  воспользуется  вычислениями,  а  тот,  на  кого  милостиво
взглянул  Юпитер,  сам  найдет  и  выведет  новые  причины  по  мно¬
гим  таблицам.  Но  Ретик  и  Гизе  решительно  запротестовали,  и
Коперник,  наконец,  сдался.  Он  написал  предисловие,  посвящен¬
ное  папе  Павлу  III,  предвосхищая  возможные  упреки  в  отсут¬
ствии  почтения  к  библейской  и  аристотелевской  космологии,
отстаивая  свои  идеи  с  большой  смелостью  и  убедительностью.
 В  феврале  1543  г.  бессмертное  творение  Н.  Коперника  «О
вращениях  небесных  сфер»  было  напечатано.  Существует
прекрасная  легенда  о  всаднике,  скачущем  через  поля  с  заветным
первым  экземпляром  напечатанного  трактата.  Всадник  соскочил
со  взмыленной  лошади  у  башни  Фромборкского  собора,  стреми¬
тельно  вбежал  по  ступеням  каменной  лестницы  и  вошел  в  комна¬
ту,  где  лежал  на  смертном  одре  престарелый  каноник  собора.  Он
успел  вовремя.  Старик  взял  высохшими  руками  свою  книгу  и
умер,  прижав  ее  к  груди.
 Но  это  только  легенда.  Не  было  спешащего  гонца.  Книгу  не
торопились  показать  ее  автору,  хотя  в  ту  последнюю  зиму  он
тяжело  болел.  Причина  этого  заключалась  в  анонимном  преди¬
словии  «Читателю,  о  гипотезах  настоящего  сочинения»  И  как
 1  Автором  анонимного  предисловия,  как  было  установлено  И.  Кеплером
в  1609  г.,  оказался  нюрнбергский  математик  и  лютеранский  богослов  Осиак-
дер.  Он  утверждал  в  предисловии,  что  учение  Коперника  не  затрагивает  су¬
щества  дела,  а  гипотезы  его  могут  быть  не  только  несправедливыми,  но  даже
невероятными.
 27

утверждает  первый  биограф  Коперника  Гасоенди,  автор  увидел
свою  книгу  действительно  лишь  за  несколько  часов  до  смерти
(умер  Коперник  24  мая  1543  г.).  Осознал  ли  это  событие  уми¬
рающий  астроном,  трудно  сказать.  Но  его  великое  творение  на¬
чало  свою  бессмертную  жизнь  после  смерти  своего  создателя.
 Сочинение  «О  вращениях  небесных  сфер»  состоит  из  6  книг.
Кстати,  в  качестве  эпиграфа  к  этому  произведению  были  взяты
слова,  по  преданию,  начертанные  на  дверях  академии  Платона:
«Пусть  не  входит  никто,  не  знающий  математики».
 Несмотря  на  предисловие  Осиандера,  учение  Коперника  вер¬
шило  свое  революционное  дело.  Ведь  недаром  в  1616  г.  произ¬
ведение  Коперника  было  внесено  католической  церковью  в  «Ин¬
декс  запрещенных  книг».  И  этот  позорный  запрет  продолжался
более  200  лет.
 В  Россию  сведения  о  гелиоцентрической  системе  стали  про¬
никать  только  в  XVII  в.  Ученый  монах  Епифаний  Славинецкий  с
двумя  помощниками  перевели  «Космографию»  Янсона  Блеу.
Это  был  первый  русский  источник,  излагавший  теорию  Коперни¬
ка.  Вскоре  была  переведена  и  «Селенография»  Гевелия,  в  кото¬
рой  также  говорилось  об  учении  Коперника.  Обе  книги  пред¬
назначались  для  очень  узкого  круга  людей  и  не  были  напеча¬
таны.
 Первой  книгой,  которая  познакомила  широкий  круг  русских
людей  с  учением  Коперника,  стала  работа  вольнодумца  Фонте-
неля  «Разговор  о  множественности  миров»,  переведенная  рус¬
ским  сатириком  Антиохом  Кантемиром  в  1740  г.  Она  в  простой
и  занимательной  форме  знакомила  с  воззрениями  Коперника,
Бруно,  Галилея.  Книга  вызвала  негодование  Синода  и  была
запрещена,  а  выпушенные  экземпляры  собирались  и  сжигались.
Однако  через  пять  лет  появилось  второе  издание  книги.  Нару¬
шить  волю  Синода  осмелился  М.  В.  Ломоносов,  чрезвычайно
высоко  ценивший  учение  Коперника.  «Коперник  возобновил,  на¬
конец,  Солнечную  систему,  коя  имя  его  ныне  носит,  показал  пре-
славное  употребление  ее  в  астрономии,  которое  после  Кеплер,
Невтон  и  другие  великие  математики  и  астрономы  довели  до
такой  точности,  какую  ныне  видим  в  предсказании  небесных  яв¬
лений,  чего  по  земностоятельной  системе  отнюдь  достигнуть  не¬
возможно»,  —  писал  великий  русский  ученый.
 Грандиозные  успехи  небесной  механики  в  конце  XVIII  —  на¬
чале  XIX  в.  вынудили  католическую  церковь  сдаться.  Решением
конгрегации  «Индекса  запрещенных  книг»  в  1822  г.  запрет  с  кни¬
ги  Коперника,  а  вместе  с  ней  и  с  произведений  Галилея  и  Кеп¬
лера  был  снят.
 Величие  созданной  Коперником  гелиоцентрической  системы
мира  обнаружилось  после  того,  как  Кеплер  открыл  истинные
законы  эллиптического  движения  планет,  а  И.  Ньютон  на  их  ос¬
нове  —  закон  всемирного  тяготения;  Леверье  и  Адамс  на  осно¬
вании  данных  этой  системы  предсказали  существование  и  теоре-
 28

тичсски  определили  местоположение  неизвестной  планеты,  а
Галле,  направив  телескоп  в  указанную  ими  точку  неба,  открыл
ее  (речь  идет  о  планете  Нептун).  Это  ли  не  триумф  учения  Ко¬
перника,  это  ли  не  доказательство  его  истинности?
 И  в  настоящее  время  учение  Коперника  не  утратило  своего
значения.  Мы,  потомки  ученого,  склоняем  свои  головы  перед  па¬
мятью  того,  кто  раскрыл  истинную  картину  мира,  кто  совершил
революционный  переворот  «в  развитии  системы  научного  миро-
воззрения»,  кто  открыл  перед  нами  дверь  во  Вселенную.
 «Человек,  несомненно,  достигнет  других  планет  и,  может
быть,  других  миров,  когда  физикой  будут  открыты  новые,  еще
более  эффективные  источники  энергии.  Как  бы  ни  были  велики
дальнейшие  успехи  науки,  имя  гениального  сына  польского  на¬
рода  Николая  Коперника  будет  вечно  сиять,  как  ярчайшая
звезда»1.
 И.  КЕПЛЕР  —ВЕЛИКИЙ  АСТРОНОМ  И  МАТЕМАТИК
 Мысль  моя  принадлежала  небу.
 И.  Кеплер
 В  1971  г.  исполнилось  400  лет  со  дня  рождения  одного  из  ве¬
личайших  астрономов  мира  Иоганна  Кеплера  (1571—1630).  За¬
мечательного  немецкого  ученого  всю  жизнь  преследовали  страш¬
ные  тяготы  и  лишения.  Но  несмотря  на  это  Кеплер  поставил  и
решил  силою  своего  гения  задачу  о  законах  движения  планет;
он  постиг  мировой  порядок  и  уразумел  его  красоту,  он  стал
творцом  небесной  механики.  Видимо,  поэтому  К.  Маркс,  отвечая
на  вопрос  анкеты  о  любимых  героях,  написал:  «Спартак  и  Кеп¬
лер».  Подобно  тому  как  Спартак  олицетворяет  революционный
порыв  к  свободе  и  равенству  народов,  Кеплер  символизирует
восстание  ученых  против  духовного  застоя.
 И.  Кеплер  родился  27  декабря  1571  г.  вблизи  г.  Вейля.  Отец
его,  Генрих  Кеплер  —  разорившийся  дворянин,  служил  простым
солдатом.  Мать  —  дочь  деревенского  трактирщика,  не  умела
читать  и  писать.  При  рождении  мальчик  чудом  остался  жив.
Когда  Иоганну  исполнилось  четыре  года,  родители  бросили  его
больного  оспой,  в  13  лет  он  умирал  в  третий  раз.  Все  думали,  что
он  умрет,  но  он  не  умер.  Этот  худой,  хилый  человек  словно  не
хотел  уйти  из  мира,  не  оставив  в  нем  память  о  себе.
 С  четырех  лет  Кеплер  воспитывался  у  деда,  в  шесть  лет  он
пошел  в  школу.  Но  родители,  вернувшись,  вытащили  сына  из
школы  и  заставили  его  работать  в  своем  трактире,  открытом  для
поправки  материальных  дел.  Так  с  прислуживания  в  кабаке  на¬
чался  жизненный  путь  И.  Кеплера.  Но  семья  вскоре  распалась,
и  болезненного,  но  способного  мальчика  отдали  в  монастырскую
 1 	Келдыш  М.  В.  Николай  Коперник  (сборник).  —М.:  Наука,  1976.
 29

школу.  Окончив  через  два  года
эту  школу,  КепЛер  перевелся
в  духовную  трехгодичную
школу,  после  которой  учился  в
Тюбингенской  семинарии,  а  за¬
тем  —  в  Тюбингенском  универ¬
ситете.  В  университете  Кеплер
познакомился  с  учением  Ко¬
перника,  сделавшись  его  горя¬
чим  сторонником.  С  этих  пор
кончилась  богословская  карье¬
ра  Иоганна  Кеплера.  После
блестящего  окончания  универ¬
ситета  он  был  назначен  учите¬
лем  математики  и  философии  в
училище  г.  Граца,  где  наряду  с
преподаванием  стал  занимать¬
ся  научной  работой  по  астроно¬
мии,  а  также  составлять  кален¬
дари  и  гороскопы.  (Гороскоп  —
это  предсказание  судьбы  человека  в  зависимости  от  расположе¬
ния  планет.)  Кеплер  вынужден  был  заниматься  астрологией,
чтобы  не  умереть  с  голоду,  чтобы  прокормить  свою  семью  и  вес¬
ти  исследования  по  астрономии.
 Его  первая  книга,  изданная  в  1597  г.,  вышла  под  интересным
названием  «Космографическая  тайна».  В  этой  работе,  находясь
под  влиянием  пифагорейцев  о  всемогущей  силе  чисел,  Кеплер
поставил  задачу  найти  числовые  отношения  между  орбитами
планет.  Пробуя  различные  комбинации  чисел,  он  пришел  к  гео¬
метрической  схеме,  по  которой  можно  было  отыскивать  расстоя¬
ния  планет  от  Солнца.  Свою  работу  Кеплер  отослал  датскому
астроному  Тихо  Браге  и  Г.  Галилею.  Т.  Браге,  в  свое  время  не
принявший  учения  Коперника,  довольно  холодно  отнесся  к  ос¬
новной  идее  этой  работы  Кеплера,  но  обнаружил  у  ее  автора
прекрасные  навыки  вычислителя.  (Геометрическая  схема  Кепле¬
ра  действительно  не  выдержала  испытания  временем.)  Т.  Браге
пишет  письмо  И.  Кеплеру  и  приглашает  его  в  свой  астрономиче¬
ский  городок  Ураниенбург.
 В  1601  г.,  когда  из-за  преследования  со  стороны  католической
церкви  жизнь  на  родине  стала  невозможной,  Кеплер,  приняв
предложение  Тихо  Браге,  поехал  к  нему  в  Прагу.  (Знаменитый
датский  астроном  покинул  свое  детище  —  Ураниенбург,  не  по¬
ладив  с  приближенными  молодого  датского  короля.)
 В  1609  г.  в  Праге  вышла  в  свет  книга  Кеплера  «Новая  аст¬
рономия,  или  Небесная  физика  с  комментариями  на  движение
планеты  Марс  по  наблюдениям  Тихо  Браге».  Восемь  лет  корпел
он  над  расчетами,  семьдесят  раз  пришлось  повторять  каждое
вычисление,  пока  над  столом  не  выросла  гора  бумажных  листов.
 И.  Кеплер
 30

Он  жил  впроголодь,  впадал  в  от¬
чаяние,  доходил  до  исступления,
но  победил,  сформулировав  пер¬
вые  два  закона  о  движении  пла¬
нет:
 1. 	Все  планеты  движутся  по
эллипсам,  в  одном  из  фокусов  ко¬
торых  находится  Солнце.
 2. 	Радиус-вектор,  проведенный
от  Солнца  к  планете,  за  равные
промежутки  времени  описывает
равные  площади.
 Первый  экземпляр  книги  Кеп¬
лер  направил  императору  с  лич¬
ным  посвящением.  Но  государь,
получив  книгу,  даже  палец  о  палец  не  ударил,  чтобы  чем-то  по¬
мочь  математику.  А  Кеплер  писал:  «Касса  пуста  и  жалованья
не  дают».
 «Я  теряю  время  при  дверях  казначейства  и  напрасно  стою
перед  ними,  как  нищий»,—  сетовал  он  через  год.
 Даже  великое  открытие  не  принесло  Кеплеру  благополучия:
нужда  и  несчастья  продолжали  преследовать  его.  В  1610  г.
умерли  его  жена  и  сын,  и  он  остался  с  двумя  детьми  на  руках.
Материальная  нужда  заставила  Кеплера  покинуть  Прагу  и  по¬
ехать  в  Линц,  где  он  занял  место  преподавателя  математики.
В  1613  г.  Кеплер  женился  второй  раз.  Семья  быстро  росла,  и
проблема  куска  хлеба  все  сильнее  угнетала  ученого.
 И  вот  новый  удар  судьбы:  в  1615  г.  он  получает  известие  об
обвинении  его  матери  в  колдовстве.  Всю  свою  силу,  находчи¬
вость,  изобретательность  и  здоровье  тратит  он  на  то,  чтобы  спас¬
ти  мать  от  костра.  И  только  в  1620  г.  добивается  ее  освобожде¬
ния  из  подземелья  инквизиции.
 Разве  можно  после  этого  не  поражаться  железной  силе  духа
этого  человека,  который  сумел  в  таких  условиях  выпустить  в
1619  г.  новое  произведение  «Гармония  мира»,  содержащее  тре¬
тий  закон  небесной  механики:  квадраты  периодов  обращения
планет  относятся  как  кубы  больших  полуосей  их  орбит.
 Кроме  двух  уже  названных  выше  работ,  Кеплер  является  ав¬
тором  оптических  трактатов  «Дополнения  к  Вителло»,  «Диоп¬
трика».  В  работах  по  оптике  он  дает  теорию  камеры-обскуры,
излагает  теорию  зрения,  исправляя  ошибки  Алхазена,  правильно
объясняет  близорукость  и  дальнозоркость,  описывает  конструк¬
цию  телескопа  (трубы  Кеплера),  рассматривает  ход  лучей  в  лин¬
зах,  приходит  к  выводу  о  существовании  полного  внутреннего
отражения,  находит  фокусные  расстояния  плоско-выпуклой  и
двояковыпуклой  линз.
 Из  математических  работ  Кеплера  наиболее  известны  «Ру¬
дольфовы  таблицы»  —  это  астрономические  планетные  таблицы,
 31
 Законы  Кеплера

над  которыми  Кеплер  работал  более  20  лет.  Названы  они  были
так  в  честь  императора  Рудольфа  II.  Эти  таблицы  прчти  в  тече¬
ние  двух  веков  служили  морякам  и  астрономам,  составителям
календарей  и  астрологам  и  только  в  XIX  в.  были  заменены  более
точными.  Своими  работами  по  математике  Кеплер  внес  большой
вклад  в  теорию  конических  сечений,  в  разработку  теории  лога¬
рифмов,  способствовал  разработке  интегрального  исчисления  и
изобретению  первой  вычислительной  машины.
 В  1618  г.  начинается  Тридцатилетняя  война.  Казна  по-преж-
нему  пуста,  Кеплеру  вновь  не  платят  жалованье.  Он  живет  слу¬
чайными  заработками,  пока  в  1628  г.  не  поступает  на  службу
астрологом  к  полководцу  Валленштейну.  Но  гороскопы  Кеплера,
его  независимость  и  прямота  не  понравились  грубому  и  честолю¬
бивому  полководцу,  и  Кеплер  вновь  возвращается  в  Линц.  Он
совершает  многочисленные  поездки  в  Регенсбург,  хлопоча  о  вы¬
даче  ему  жалованья  (за  тридцатилетнюю  службу  он  получил
всего  лишь  восьмимесячный  оклад).  Во  время  одной  из  таких
поездок  он  простудился,  заболел  и  умер  15  ноября  1630  г.  в  Ре¬
генсбурге.
 А.  Эйнштейн,  назвавший  Кеплера  «несравненным  человеком,
человеком  с  душой,  глубоко  чувствующей  и  страстной»,  писал  о
нем:  «Он  жил  в  эпоху,  когда  еще  не  было  уверенности  в  сущест¬
вовании  некоторой  общей  закономерности  для  всех  явлений
природы.  Какой  глубокой  была  у  него  вера  в  такую  закономер¬
ность,  если,  работая  в  одиночестве,  никем  не  поддерживаемый
и  не  понятый,  он  на  протяжении  многих  десятков  лет  черпал
в  ней  силы  для  трудного  и  кропотливого  эмпирического  иссле¬
дования  движения  планет  и  математических  законов  этого  дви¬
жения».
 Казалось,  что  беды  не  оставили  Кеплера  и  после  его  смерти.
Во  время  Тридцатилетней  войны  было  полностью  разрушено
кладбище,  на  котором  похоронили  Кеплера.  Более  того,  рукопис¬
ное  наследие  ученого  растаскивалось  и  терялось.  В  1774  г.  Пе¬
тербургская  академия  наук  купила  большую  часть  архива  Кеп¬
лера.
 В  честь  этого  замечательного  человека  и  большого  ученого
на  его  родине,  в  Вейле  и  Регенсбурге,  поставлены  памятники  и
открыты  музеи.  Но  не  только  и  не  столько  этим  увековечено  имя
И.  Кеплера.  Кеплеру  суждено  бессмертие  в  награду  за  его  на¬
стойчивость  и  изобретательность,  с  которыми  он  возобновлял
свои  попытки  разгадать  тайны  природы,  за  открытые  им  законы
движения  планет.
 32

Г.  ГАЛИЛЕЙ  —один  из  основоположников
ОПЫТНОГО  ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ  И  НОВОЙ  НАУКИ
 Кто  решится  утверждать,  что  мы  зна¬
ем  все,  что  может  быть  познано?
 Г.  Галилей
 Великий  итальянский  ученый,  один  из  создателей  классиче¬
ской  механики  Галилео  Галилей  родился  15  февраля  1564  г.  в
Пизе,  в  семье  небогатого  пизанского  дворянина.  Отец  его,  Вин¬
ченцо  Галилей,  был  музыкантом,  искусствоведом,  композитором
и  даже  математиком.  В  1575  г.  семья  переезжает  во  Флоренцию,
один  из  самых  культурных  городов  Италии,  на  родину  многих
замечательных  людей  эпохи  Возрождения.
 Первое  систематическое  образование  Галилей  получил  в  мо¬
настыре,  где  он  изучал  греческих  и  латинских  классиков.  Одна¬
ко  отца  не  устраивала  монашеская  карьера  сына,  и  он  взял  его
из  монастыря.  Семнадцати  лет  Галилей  поступает  в  Пизанский
университет  сначала  на  медицинский  факультет,  а  затем  перехо¬
дит  на  юридический,  где  основательно  изучает  математику  и
философию.  Труды  Евклида  и  Архимеда  становятся  настольны¬
ми  книгами  молодого  Галилея.  В  1586  г.  появляется  первое  не¬
большое  сочинение  Галилея  о  сконструированных  им  гидроста¬
тических  весах.  А  в  1589  г.  двадцатипятилетний  Галилей  назна¬
чается  профессором  математики  в  Пизанский  университет.
 Три  года  работы  Галилея  в  Пизанском  университете  овеяны
рядом  легенд.  Одна  из  них  рассказывала  о  публичных  опытах
молодого  профессора  по  сбрасыванию  тел  с  «падающей»  Пизан¬
ской  башни.  Подобные  опыты  Галилей  проводил  для  опроверже¬
ния  учения  Аристотеля  о  пропорциональности  скорости  падения
весу  тела.  Галилей  брал  два  тела,  одинаковых  по  форме  и  раз¬
мерам,  например  чугунный  и  деревянный  шары,  чтобы  отвлечь¬
ся  от  влияния  побочных  обстоятельств  (не  учитывать  сопротив¬
ления  воздуха).  Находя  соотношения  между  скоростью  и  време¬
нем  падения  шаров,  между  пройденным  путем  и  временем  паде¬
ния,  он  доказал,  что  тела  падают  с  одинаковым  ускорением.
 Однако  в  университете  механику  и  астрономию  приходилось
излагать  в  духе  Аристотеля  и  Птолемея.  В  поисках  более  благо¬
приятных  условий  для  работы  Галилей  принял  предложение  пра¬
вительства  Венецианской  республики  и  в  1592  г.  стал  профессо¬
ром  университета  в  Падуе,  где  проработал  18  лет  (по  1610  г.).
Это  был  самый  плодотворный  период  его  деятельности.  В  эти
годы  он  занимается  вопросами  механики  (падение  тел,  движе¬
ние  их  по  наклонной  плоскости  и  под  углом  к  горизонту),  гидро¬
статикой,  теорией  простейших  машин  и  сопротивлением  матери¬
алов.  К  концу  падуанского  периода  Галилей  открыто  выступает
против  системы  Птолемея  —  Аристотеля.
 Услышав  об  изобретении  зрительной  трубы,  Галилей  начал
работать  над  ее  конструкцией.  Первая  труба,  созданная  им  в
 2-829
 33

течение  года,  давала  увеличе¬
ние  в  3  раза.  Вскоре  е>н  изгото¬
вил  трубу  с  увеличением  в  32
раза.  Направив  эту  трубу  на
небо,  Галилей  обнаружил  го¬
ры  на  Луне,  четыре  спутника  у
Юпитера,  фазы  Венеры.  Млеч¬
ный  Путь  оказался  состоящим
из  множества  звезд,  число  ко¬
торых  росло  с  ростом  увеличе¬
ния  трубы.  Все  это  не  соответ¬
ствовало  взглядам  Аристотеля
 о 	противоположности  земного
и  небесного,  а  подтверждало
систему  Коперника.  Галилей
пишет  «Звездный  вестник»,  где
спокойным,  деловым  тоном  да¬
ет  отчет  о  своих  наблюдениях
и  делает  выводы.  Книга  произ¬
вела  на  современников  оше¬
ломляющее  впечатление.  Галилея  стали  называть  «Колумбом
неба».
 Не  дремали  и  враги  Галилея,  число  которых  росло  с  каждым
днем.  Все  громче  раздавались  голоса  невежд  и  мракобесов.  Од¬
ни  огульно  отрицали  результаты  наблюдений  Галилея,  другие
считали  их  следствием  оптических  искажений  трубы.  Нападки
на  Галилея  вскоре  приняли  публичный  характер.  Но  вместе  с
тем  начали  появляться  случаи  проверочных  наблюдений,  под¬
тверждающих  справедливость  открытий  Галилея.  От  этих  от¬
крытий  уже  нельзя  было  отмахнуться,  что  еще  больше  злило
врагов  Галилея.
 С  1610  г.  начинается  трудный  и  драматичный  период  в  жизни
Галилея.  После  выхода  в  свет  «Звездного  вестника»  друзья  упор¬
но  убеждают  Галилея  остаться  в  Падуе,  поскольку  Венецианская
республика  была  одним  из  менее  досягаемых  для  инквизиции
мест  в  Италии.  Но  Галилей  рвется  в  родную  Флоренцию,  счи¬
тая,  что  там  сильные  мира  сего  защитят  его  не  хуже.  После  дол¬
гих  хлопот  в  1610  г.  он  переезжает  во  Флоренцию  и  поступает
на  службу  при  дворе  Медичи.
 В  1612  г.  Галилей  издает  свой  труд  «Рассуждения  о  телах,
пребывающих  в  воде,  и  тех,  которые  в  ней  движутся».  Работа
была  направлена  против  механики  Аристотеля.  Вслед  за  ней  по¬
является  письмо  Галилея  о  солнечных  пятнах.  Это  было  уже
столкновение  с  Аристотелем  на  главном  участке,  и  оно  не  могло
пройти  не  замеченным  церковью.  В  своих  доносах  в  святую  ин¬
квизицию  перипатетики  обвиняли  Галилея  в  том,  что  он  доказы¬
вает  движение  Земли  и  неподвижность  Солнца;  они  пытаются
добиться  запрещения  учения  Коперника.
 34
 Г.  Галилей

5  марта  1616  г.  учение  Коперника  как  «ложное  и  целиком
противное  священному  писанию»  было  запрещено.  Его  трактат
«О  вращениях  небесных  сфер»  попал  в  «Индекс  запрещенных
книг»  «впредь  до  исправления».  Однако  в  декрете  от  5  марта  не
упоминалось  имя  Галилея,  а  в  перечне  задержанных  и  осужден¬
ных  книг  не  было  ни  «Звездного  вестника»,  ни  «Писем  о  солнеч¬
ных  пятнах».  Галилея  же  вызвали  к  кардиналу  Беллармино  для
предупреждения,  чтобы  он  впредь,  по  крайней  мере  публично,  не
выступал  с  защитой  гелиоцентрической  системы  мира.  Галилею
было  выдано  негласное  свидетельство  с  постановлением  о  том,
что  «учение  Коперника  противно  священному  писанию  и  его
нельзя  ни  защищать,  ни  придерживаться».  Так  Галилей  получил
от  святой  инквизиции  приказ  молчать.
 С  1616  по  1623  г.  Галилей  хотя  и  молчит,  но  много  работает,
скрывая  результаты  своих  трудов  от  внешнего  мира.  В  1629  г.  Га¬
лилей  закончил  свою  основную  работу  «Диалог  о  двух  главней¬
ших  системах  мира:  Птолемеевой  и  Коперниковой».  По  этому
поводу  он  писал:  «Я  довел  почти  до  пристани  мой  «Диалог»  и
раскрыл  весьма  явственно  многое,  что  мне  казалось  почти  не¬
объяснимым».
 В  1630  г.  Галилей  отправляется  в  Рим  и  начинает  усиленные
хлопоты  по  опубликованию  своего  «Диалога».  Галилею  приш¬
лось  приложить  много  усилий,  проявить  незаурядные  диплома¬
тические  способности,  прежде  чем  в  феврале  1632  г.  во  Флорен¬
ции  книга  увидела  свет.  В  «Диалог»  вошли  все  произведения  Га¬
лилея,  все  то,  что  было  создано  им  с  1590  по  1625  г.
 Цель  ученого  —  представить  не  только  астрономические,  но
и  механические  доводы  в  пользу  истинности  учения  Коперника.
Место  действия  «Диалога»  —  Венеция.  Во  дворце  четыре  дня
подряд  собираются  трое: 	Симпличио  (по-итальянски  прос¬
 так)  защищает  взгляды  Аристотеля  и  Птолемея.  Точку  зрения
Галилея  развивает  и  доказывает  Сальвиати,  сочувствует  ему
Сагредо.  Галилей  специально  выбрал  форму  диалога,  чтобы  «не
быть  ответственным»  за  взгляды  спорщиков.  Автор  как  бы  сто¬
ял  в  стороне,  стараясь  лишь  объективно  излагать  обе  точки  зре¬
ния.  Но  несмотря  на  форму  изложения,  на  предисловие  и  заклю¬
чение,  которые  Галилей  вынужден  был  написать  в  духе  требова¬
ний  папских  цензоров,  слишком  доказательно  звучала  точка
зрения  Сальвиати.
 Опровергая  аргументы  Птолемея  против  вращения  Земли
путем  разбора  множества  механических  явлений,  Галилей  прихо¬
дит  к  открытию  закона  инерции  и  механического  принципа  отно¬
сительности.  Открытием  закона  инерции  было  ликвидировано
многовековое  заблуждение,  выдвинутое  Аристотелем,  о  необхо¬
димости  постоянной  силы  для  поддержания  равномерного  дви¬
жения.  Оказалось,  что  равномерное  и  прямолинейное  движение,
равно  как  и  покой,  может  существовать  при  отсутствии  всяких
сил.  Это  имело  огромное  не  только  чисто  научное,  но  и  мировоз¬
 35

зренческое  значение.  Как  известно,  к  инерциальным  системам
отсчета  относятся  покоящиеся  (неподвижные)  системы  и  систе¬
мы,  которые  движутся  относительно  неподвижных  равномерно
и  прямолинейно.  Равноправность  таких  систем  Галилей  доказы¬
вает  различными  опытами  и  логическими  рассуждениями.  В  ре¬
зультате  он  приходит  к  очень  важному  выводу:  «Никакими  ме¬
ханическими  опытами,  проведенными  внутри  системы,  невозмож¬
но  установить,  покоится  система  или  движется  равномерно  и
прямолинейно».  Это  и  есть  механический  принцип  относитель¬
ности.
 Разговоры  собеседников  о  различных  астрономических  откры¬
тиях  (неровностях  Луны,  пятнах  на  Солнце,  фазах  Венеры,  спут¬
никах  Юпитера)  утверждают  мысль  о  справедливости  теории
Коперника.
 Успех  «Диалога»  был  потрясающим.  Единомышленники  вос¬
торженно  приветствовали  Галилея  с  открытием  новой  эры  в  изу¬
чении  природы.  Противники  не  остались  в  долгу.  Они  даже  рас¬
пустили  слух,  что  под  маской  Симпличио  выведен  сам  папа.  На¬
чалась  травля  Галилея.
 «Диалог»  вышел  в  феврале,  а  уже  в  сентябре  Галилею  было
передано  повеление  папской  инквизиции  явиться  в  Рим.  Галилей
болен,  он  просит  рассмотреть  его  дело  во  Флоренции.  Но  ему
дают  лишь  небольшую  отсрочку,  а  затем  грозят  доставить  в  Рим
в  кандалах.  В  феврале  1633  г.  Галилей  прибывает  в  Рим.
 На  допросе  Галилей  выбрал  остроумную  тактику:  вопреки
очевидности,  он  категорически  отрицал,  что  разделял  учение
Коперника  после  того,  как  инквизиция  объявила  его  еретическим.
Галилей  твердо  стоял  на  том,  что  в  дискуссионном  порядке  о
гелиоцентрической  системе  мира  и  писать  и  говорить  не  запре¬
щалось.  А  сама  книга  была  выпущена  в  свет  с  разрешения  цен¬
зуры.  Получалось,  что  формально  ученый  ни  в  чем  не  виноват.
 После  допроса  Галилей  был  арестован  и  заключен  в  камеру
инквизиции.  Для  того  чтобы  вырвать  у  него  отречение,  церков¬
ники  пошли  на  подлог.  В  течение  18  дней  ученого  увещевал  ко¬
миссар  инквизиции...  После  этого  он  представил  следствию  пись¬
менное  заявление,  где  говорилось,  что  Галилей,  еще  раз  перечи¬
тав  «Диалог»,  признал,  что  многие  места  его  книги  выражены
неудачно  и  скорее  могут  укрепить  «ложное  мнение»,  чем  облег¬
чить  его  опровержение.  Но  в  то  же  время  обвиняемый  решитель¬
но  отвергал  наличие  злого  умысла.  В  итоге  Галилей  был  при¬
знан  «сильно  заподозренным  в  ереси»,  а  не  «неисправимым  ере¬
тиком».  Значит,  ему  грозил  не  костер,  а  тюремное  заключение.
 22  июня  1633  г.  в  церкви  Святой  Марии  при  большом  стече¬
нии  народа  состоялся  последний  акт  судилища  над  Галилеем.
Галилей  в  покаянном  наряде,  стоя  на  коленях,  выслушал  при¬
говор.  По  этому  приговору  его  книга  запрещалась,  а  сам  он  под¬
лежал  тюремному  заключению,  длительность  коего  была  остав¬
лена  на  усмотрение  Святой  службы.  После  оглашения  приговора
 36

Галилею  вручили  текст  отречения,  который  он  должен  был
прочитать  внятно  и  громко.  Приговор  и  отречение  произвели  тя¬
желое  впечатление.
 Унизительный  акт  судилища  и  отречения  сильно  подорвал
здоровье  и  без  того  уже  больного  семидесятилетнего  ученого.
Но  Галилей  не  сломлен.  К  1633  г.  он  уже  мысленно  видит  свое
будущее  произведение  «Беседы  и  математические  доказатель¬
ства,  касающиеся  двух  новых  отраслей  науки»,  в  котором  идеи
«Диалога»  получали  дальнейшее  развитие.
 «Беседы...»  были  закончены  Галилеем  в  1637  г.  Несмотря  на
запрет  инквизиции  печатать  какие  бы  то  ни  было  книги,  новая
работа  Галилея  выходит  в  Лейдене  в  1638  г.,  незадолго  до  смер¬
ти  ученого.  Форма  книги  такая  же,  как  и  в  предыдущем  случае.
Темы  развиваются  в  виде  диалога.  В  книге  обобщено  все  то,
что  сделал  Галилей  в  области  механики.
 Именно  «Беседы...»  являются  лучшим  доказательством  не¬
примиримости  ученого.  «Упрямый  Галилей»,  по  словам  Пушки¬
на,  вводит  в  действие  прежних  героев,  а  в  посвящении  подчер¬
кивает,  что  снова  воодушевлен  на  борьбу  со  своими  противни¬
ками.
 В  1642  г.  Галилея  не  стало.  Ушел  из  жизни  один  из  замеча¬
тельных  мыслителей,  великий  астроном,  механик,  физик,  матема¬
тик.  Он  умер  на  78-м  году  жизни  вблизи  Флоренции  на  руках
своих  учеников  Вивиани  и  Торричелли.  И  только  через  95  лет
была  исполнена  его  последняя  просьба:  его  прах  был  перенесен
в  церковь  Санта  Кроче  во  Флоренции,  где  он  и  покоится  рядом
с  Микеланджело.  Только  в  1971  г.  католическая  церковь  отме¬
нила  решение  об  осуждении  Галилея.
 Галилей  по  праву  считается  одним  из  основоположников
опытного  естествознания  и  новой  науки.  Именно  он  впервые
сформулировал  требования  к  научному  эксперименту,  состоящие
в  устранении  побочных  обстоятельств,  в  умении  видеть  главное
и  отвлечься  от  несущественного.  Путем  эксперимента  Галилей
опроверг  учение  Аристотеля  о  пропорциональности  скорости  па¬
дения  весу  тела.  Он  был  первым,  кто  направил  зрительную
трубу  на  небо  в  научных  целях,  тем  самым  значительно  расши¬
рив  сферу  познания.  Это  был  переворот  в  мировоззрении  и  ме¬
тоде  науки:  бесконечная  Вселенная  могла  исследоваться  мето¬
дами  земной  механики.
 Галилей  верил  в  силу  человеческого  разума,  в  бесконечность
познания:  «Кто  возьмет  на  себя  смелость,  поставить  предел  че¬
ловеческому  духу?  Кто  решится  утверждать,  что  мы  знаем  все,
что  может  быть  познано?»  Большое  внимание  он  обращал  на
полноту  и  точность  формулировок  выдвигаемых  положений.  Сле¬
дует  заметить,  что  работы  Галилея  написаны  языком,  близким
к  современному.
 Что  же  Галилей  конкретно  сделал  в  механике?  Он  пришел  к
открытию  закона  инерции  и  сформулировал  механический  прин¬
 37

цип  относительности  движения,  обобщенный  позднее  А.  Эйнштей¬
ном.  Галилей  впервые  дал  строгое  определение  равноускоренного
движения,  нашел  законы  изменения  скорости  и  пути  в  этом  дви¬
жении.  Он  показал,  что  такое  движение  свойственно  свободно
падающему  телу.
 Галилей  доказал,  что  тело,  брошенное  под  углом  к  горизон¬
ту,  будет  лететь  по  параболе.  Он  дал  метод  расчета  траектории
для  любых  углов  вылета  и  различных  начальных  скоростей,  по¬
казав,  что  наибольшая  дальность  полета  достигается  при  вылете
тела  под  углом  45°  к  горизонту.
 Галилей  впервые  установил,  что  период  колебаний  маятника
зависит  лишь  от  длины  подвеса  (если  массой  подвеса  можно  пре¬
небречь  по  сравнению  с  массой  тела)  и  не  зависит  от  амплитуды
качаний  (если  она  мала).  Так  как  движение  маятника
можно  рассматривать  как  последовательный  ряд  падений  и  подъ¬
емов  тела  по  дуге  окружности,  то  в  случае  независимости  ско¬
рости  падения  тела  от  его  тяжести  маятники  одинаковой  длины
должны  иметь  равные  периоды  колебаний  независимо  от  веса
грузов.  Взяв  два  маятника  с  одной  и  той  же  длиной  подвеса,
одинаковые  по  форме  и  размерам,  но  разные  по  весу,  Галилей
установил  одинаковость  их  периодов  колебания,  опровергнув  тем
самым  положение  Аристотеля  о  большей  скорости  падения  тя¬
желых  тел.
 Что  касается  оптики,  то  Галилей  впервые  не  только  пред¬
положил,  что  скорость  света  является  конечной  величиной,  но  и
сделал  первую  попытку  определить  ее  в  земных  условиях.  (Это
общеизвестный  опыт  с  двумя  наблюдателями,  у  каждого  из  ко¬
торых  имелся  зажженный  фонарь.)  Хотя  опыт  окончился  неуда¬
чей  (иначе  и  не  могло  быть  из-за  большого  значения  скорости
света,  о  чем  Галилей  не  предполагал),  но  сама  попытка  доказать
конечность  скорости  света  и  в  принципе  верная  методика  были
для  того  времени,  несомненно,  очень  смелым  и  прогрессивным
шагом.
 Галилей  расчистил  путь  для  творцов  классической  и  совре¬
менной  физики,  и  его  бессмертные  творения  будут  всегда  слу¬
жить  примером  того,  как  гениально  он  «всю  жизнь  читал  откры¬
тую  для  всех  великую  книгу  природы»1.
 Факел  научного  знания,  зажженный  Галилеем,  подхватил
И.  Ньютон.  В  его  трудах  и  открытиях  дело  жизни  итальянского
ученого  нашло  свое  блестящее  завершение.
 1  Галилей  Г.  Избранные  труды,  в  2-х  т.—  М.:  Наука,  1964.

Часть  2
 ЭПОХА
 КЛАССИЧЕСКОЙ
 ФИЗИКИ

Глава  3
 ФОРМИРОВАНИЕ  КЛАССИЧЕСКОЙ  ФИЗИКИ
В  XVII—XVIII  ВВ.
 КРАТКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА  ЭПОХИ  XVII  в.
 НОВАЯ  МЕТОДОЛОГИЯ  (Ф.  БЭКОН  И  Р.  ДЕКАРТ)
 Лучше  всего  продвигается  естествен¬
ное  исследование,  когда  физическое
завершается  в  математическом.
 Ф.  Бэкон
 В  странах  Западной  Европы  на  протяжении  XVI—XVII  вв.
происходят  крупные  социально-экономические  преобразования.
Именно  в  этот  период  на  арену  политической  борьбы  в  наиболее
развитых  странах  (Нидерланды,  Англия,  Италия)  выходит  мо¬
лодая  буржуазия.  И  хотя  борьба  между  буржуазией,  с  одной
стороны,  и  средневековой  аристократией  и  духовенством,  с  дру¬
гой,  не  всегда  заканчивалась  победой  буржуазии,  однако  капи¬
талистический  способ  производства,  как  более  современный,  по¬
лучал  все  большее  распространение.
 Университетская  наука  средневековья  не  могла  удовлетворить
новые  общественные  слои,  которым  необходимо  было  теорети¬
чески  осмыслить  свою  промышленную  и  техническую  деятель¬
ность.  Эта  неудовлетворенность  нашла  наиболее  полное  выра¬
жение  в  сочинениях  трех  ученых  XVII  в.  —  английского  филосо¬
фа  Френсиса  Бэкона  (1561—1626),  французского  математика
Ренэ  Декарта  (1596—1650)  и  великого  итальянского  физика  и
астронома  Галилео  Галилея  (1564—1642).
 Главное  противоречие  эпохи  XVII  в.  в  области  науки  состоя¬
ло  в  том,  что  многие  отрасли  естествознания,  особенно  физика,
резко  отставали  от  сравнительно  высокого  уровня  технологиче¬
ских  знаний.  Инженерам  и  конструкторам  требовались  руково¬
дящие  научные  указания,  чтобы  быстрее  разобраться  в  техниче¬
ских  экспериментах.  «Науки  же,  коими  мы  теперь  обладаем,  суть
не  что  иное,  как  некое  сочетание  уже  известных  вещей,  а  не  пу¬
ти  открытия  и  указания  новых  дел.  Если  вы  выбросите  из  естест¬
венной  истории  басни,  замечания,  на  древность  ссылки,  пустые
препирательства,  словом,  филологию  и  украшения...  —  все  эти
пустяки,  то  вы  убедитесь,  что  она  обратится  почти  в  ничто».—
писал  Ф.  Бэкон.
 Разрешение  указанного  противоречия  могло  быть  преодолено
путем  научного  обобщения  технического  опыта,  путем  экспери¬
ментальных  и  теоретических  исследований.  Что  касается  экспе¬
римента,  то  ученые  XVII  в.  направляли  его  на  разработку  и
усовершенствование  методов  измерения,  на  изготовление  новых
физических  приборов.  Что  касается  теории,  то  физики  XVII  в.
могли  строить  лишь  качественные  гипотезы,  порою  очень  правдо¬
 40

подобные,  красочные  и  остроумные,  но  не  дающие  практического
выхода.  Они  не  умели  формулировать  теоретические  задачи  в
математической  форме.  Такая  возможность  появилась  лишь  в
конце  века  после  выхода  в  свет  в  1687  г.  «Математических  начал
натуральной  философии»  И.  Ньютона.  А  пока  уровень  физичес¬
кой  теории  был  намного  ниже  уровня  физического  эксперимента.
Вот  почему  в  рассматриваемый  период  главный  путь  развития
физики  лежал  через  эксперимент.
 Это  по-своему,  несколько  по-дилетантски  понимал  Ф.  Бэкон.
Свои  взгляды  на  задачи  науки,  методы  ее  организации  и  разви¬
тие  он  изложил  в  работе  «Новый  органон»  (новый  метод),  вы¬
шедшей  в  1620  г.  Бэкон  в  своем  сочинении  указывает  на  бес¬
плодие  университетских  наук,  на  их  большое  отставание  от  тех¬
нического  прогресса.  Каковы  же  причины  этого  явления?  Бэкон
считает,  что  они  порождены  неправильным  методом  и  непра¬
вильной  целью  науки,  противодействием  научному  прогрессу  со
стороны  богословов  и  схоластов,  преклонением  перед  авторите¬
тами  и  непониманием  духа  времени.
 Каковы  же  пути  выхода?  Обращение  к  наследию  древних,  по
Бэкону,  не  может  решить  этой  проблемы,  тем  более  что  филосо¬
фия  Аристотеля  сильно  смешалась  с  религией.  «Было  бы  постыд¬
но  для  людей,  если  бы  границы  умственного  мира  оставались  в
тесных  пределах  того,  что  было  открыто  древними»,  —  пишет  Бэ¬
кон.  «В  наделении  человеческой  жизни  новыми  открытиями  и
благами,  а  не  в  бесполезных  умствованиях  схоластов»  видит  он
цель  науки.  И  чтобы  эту  цель  наука  выполнила,  надо  помочь  ей
правильным  методом  и  правильной  организацией.
 В  основу  своего  метода  Бэкон  кладет  опыт,  из  которого  по¬
средством  индукции,  т.  е.  перехода  от  частного  к  общему,  извле¬
каются  причины  и  аксиомы,  делаются  обобщения.  Все  это  затем
вновь  проверяется  опытом  и  практикой.  Всех  ученых  своего  вре¬
мени  он  делит  на  две  категории:  эмпириков  и  догматиков.  Пер¬
вые,  подобно  муравьям,  собирают  и  тащат  в  одну  кучу  факты,
вторые,  подобно  пауку,  создают  ткань  из  самих  себя.  В  науке  же,
по  Бэкону,  надо  работать,  как  пчела,  извлекая  материал  из  внеш¬
него  мира  и  перерабатывая  его  собственным  умением.  Неруши¬
мый  союз  опыта  и  рассудка  —  исходный  пункт  в  методологии  Бэ¬
кона.
 Бэкон  развил  применительно  к  естествознанию  индуктивный
метод.  Однако  он  сам  уже  видел  неполноту  и  несовершенство
индукции  без  теоретического  анализа,  без  математики:  «Лучше
же  всего  продвигается  естественное  исследование,  когда  физиче¬
ское  завершается  в  математическом».  Главным  критерием  спра¬
ведливости  теории  он  считал  ее  применимость  к  практике.  Но
Бэкон  против  узкого  практицизма:  «Правильно  же  открытые  и
установленные  аксиомы  вооружают  практику  не  поверхностно,
а  глубоко  и  влекут  за  собой  многочисленные  ряды  практических
приложений».  Он  резко  выступал  против  агностицизма  (непозна¬
 41

ваемости  мира),  критикуя  попытки  тех  исследователей,  которые
из  неудачи  понять  или  изучить  какой-либо  вопрос  «объявляют  <3
невозможности  познания,  ссылаясь  на  тонкость  и  смутность  при¬
роды,  слабость  человеческого  ума.  Так  они  превращают  слабость
своих  открытий  в  клевету  против  самой  природы».  Что  касается
собственных  физических  воззрений,  то  Бэкон  стоял  на  позициях
атомистики.
 Много  интересных  мыслей  высказал  Бэкон  в  отношении  фи¬
нансирования  науки  и  организации  научных  учреждений,  одно
из  которых  —  «Дом  Соломона»  —  он  описал  в  своем  неокончен¬
ном  фантастическом  произведении  «Новая  Атлантида».  И  дей¬
ствительно,  необходимость  для  общества  более  быстрого  разви¬
тия  науки  привела  к  созданию  в  XVII  в.  научных  обществ  и  ака¬
демий.  В  1657  г.  во  Флоренции  открылась  «Академия  опыта»;  в
1662  г.  английский  король  утвердил  Королевское  общество  с
прекрасной  лабораторией  и  платной  должностью  куратора  (пер¬
вым  куратором  стал  Р.  Гук).  В  это  же  время  английский  физик
и  химик  Р.  Бойль  создал  на  собственные  средства  первый  в  мире
научно-исследовательский  институт  с  лабораториями  и  мастер¬
скими.  В  1666  г.  во  Франции  организовалась  Парижская  акаде¬
мия  наук,  в  1672  г.  по  инициативе  Г.  Лейбница  в  Германии  воз¬
никла  Берлинская  академия.  Так  росла  материальная  вооружен¬
ность  физики  XVII  в.  В  научные  исследования  стали  втягивать¬
ся  и  университеты.  Во  всем  этом  есть  определенная  заслуга  и
Бэкона,  хотя  это,  конечно,  не  означает,  что  наука  развивалась
по  его  предсказаниям.  Просто  Бэкон,  как  передовой  человек  свое¬
го  времени,  правильно  понял  роль  науки  для  общества,  верно
оценил  роль  опыта  и  практики  в  ее  развитии.
 «Настоящий  родоначальник  английского  материализма  и  всей
современной  экспериментирующей  науки  —  это  Бэкон,  —  писал
К-  Маркс.  —  Естествознание  является  в  его  глазах  истинной  нау¬
кой,  а  физика,  опирающаяся  на  чувственный  опыт,  —  важнейшей
частью  естествознания»1.
 В  современной  науке  наряду  с  индуктивным  методом  широко
применяется  и  метод  дедукции.  Суть  его  состоит  в  том,  что  из
небольшого  числа  общих  принципов  выводятся  различные  част¬
ные  следствия.  Хотя  этот  метод  зародился  еще  в  Древней  Греции,
впервые  обстоятельно  обосновал  его  применительно  к  естество¬
знанию  Р.  Декарт.  Декарт  не  отрицал  и  индукции;  он  прекрасно
понимал  огромное  значение  опыта  как  средства  познания  и  кри¬
терия  истины:  «Я  буду  отныне  продвигаться  в  познании  природы
быстрее  или  медленнее,  в  зависимости  от  того,  насколько  я  буду
в  состоянии  производить  опыты.  Опыт  дает  мне  необходимый  ма¬
териал  для  исходных  посылок,  он  же  дает  проверку  правильности
выведенных  заключений».
 ‘Маркс  К-,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  2,  с.  142.
 42

Свои  взгляды  на  значение  науки,  пути  ее  развития,  на  мето¬
ды  научных  исследований  Декарт  изложил  в  нескольких  работах,
основными  из  которых  являются:  «Правила  для  руководства
ума»,  «Начала  философии»,  «Мир»,  «Рассуждение  о  методе».
Требование  простоты  и  ясности,  получение  выводов  из  основных
принципов  логическим  путем  и  путем  математических  доказа¬
тельств—  главное  в  методологии  Декарта.  Декарт  резко  выска¬
зывался  против  агностицизма  и  принятия  на  веру  исходных  поло¬
жений.  За  основу,  по  Декарту,  должны  быть  взяты  наиболее  про¬
стые  и  ясные  положения,  выводимые  из  опыта.  Первостепенную
роль  в  своем  методе  Декарт  отдавал  математике.  «Приняв  во
внимание,  что  среди  всех,  искавших  истину  в  науках,  только  ма¬
тематикам  удалось  найти  некоторые  доказательства...  я  не  со¬
мневался,  что  и  мне  следовало  начать  с  того,  что  ими  было  об¬
следовано»,—  писал  Декарт,  обосновывая  свой  способ  изучения
природы.  И  если  применять  в  исследованиях  метод  геометров,  то,
по  Декарту,  «не  будет  существовать  истин  ни  столь  отдаленных,
чтобы  они  не  были  недостижимы,  ни  столь  сокровенных,  чтобы
нельзя  было  их  раскрыть».  Такова,  по  его  мнению,  сила  мате¬
матики.
 Чтобы  математику  применить  к  анализу  движения,  он  вводит
в  нее  переменные  величины,  устанавливает  соответствие  между
геометрическими  образами  и  алгебраическими  уравнениями,  тем
самым  положив  начало  аналитической  геометрии.
 «Поворотным  пунктом  в  математике  была  декартова  пере¬
менная  величина.  Благодаря  этому  в  математику  вошли  движе¬
ние  и  тем  самым  диалектика  и  благодаря  этому  же  стало  немед¬
ленно  необходимым  дифференциальное  и  интегральное  исчисле¬
ние,  которое  тотчас  и  возникает...»1,  —  писал  Энгельс  в  «Диалек¬
тике  природы».
 Свой  метод  Декарт  формулирует  в  виде  четырех  правил:
 1. 	Никогда  не  принимать  за  истинное  ничего,  что  я  не  познал
с  очевидностью.
 2. 	Делить  каждое  из  исследуемых  мною  затруднений  на
столько  частей,  сколько  это  возможно  и  нужно  для  лучшего  их
преодоления.
 3. 	Придерживаться  определенного  порядка  мышления,  начи¬
ная  с  предметов  наиболее  простых  и  наиболее  легко  познаваемых
и  восходя  постепенно  к  познанию  наиболее  сложного.
 4. 	Составлять  всегда  перечни  столь  полные  и  обзоры  столь
общие,  чтобы  была  уверенность  в  отсутствии  упущений.
 Что  касается  взглядов  Декарта  на  мир  в  целом,  то  «все  тела,
составляющие  Вселенную,  состоят  из  одной  и  той  же  материи,
бесконечно  делимой  и  в  действительности  разделенной  на  мно¬
жество  частей.  Самым  основным  и  простым  в  материи  является
ее  протяженность».  Единственное  движение  —  это  механическое.
 1 	Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20,  с.  573.
 43

Им  Декарт  пытается  объяснить  все  явления  природы.  Так  он
подходит  к  механистическому  материализму.
 Положения  Декарта  о  единстве  материального  мира  и  о  раз¬
витии  его  в  силу  собственных  законов  дали  возможность  Ф.  Эн¬
гельсу  назвать  Декарта  «блестящим  представителем  диалектики
в  новой  философии  XVII  в.».
 И.  НЬЮТОН  И  СОЗДАНИЕ  ФУНДАМЕНТА
КЛАССИЧЕСКОЙ  ФИЗИКИ
 Сделал,  что  мог,  пусть  другие  сдела¬
ют  лучше.
 И.  Ныотон
 1687  год  вошел  навсегда  в  историю  физики  как  год  выхода
в  свет  выдающегося  труда  профессора  Кэмбриджского  универ¬
ситета  Исаака  Ньютона  «Математические  начала  натуральной
философии»  (иногда  его  называют  «Математическими  основами
естествознания»  и  даже  просто  «Началами»).  Однако  многие
тогда  не  поняли  значения  этого  события  для  науки.  Достаточно
сказать,  что  некоторые  из  профессоров  университета,  по  словам
секретаря  Ньютона,  получив  экземпляр  «Начал»  и  перелистав
его  страницы,  хмуро  заявляли,  что  надо  лет  семь  еще  учиться,
прежде  чем  что-нибудь  понять  в  этой  книге.
 Исаак  Ньютон  (1643—1727)—выдающийся  английский  фи¬
зик,  механик,  астроном  и  математик  —  сформулировал  основные
законы  классической  механики,  открыл  закон  всемирного  тяго¬
тения,  закон  разложения  белого  света  на  монохроматические  со¬
ставляющие,  разработал  (наряду  с  Лейбницем)  дифференциаль¬
ное  и  интегральное  исчисление.  Какова  же  история  этих  откры¬
тий,  каков  творческий  путь  этого  великого  ученого?
 И.  Ньютон  родился  4  января  1643  г.  в  Вульсторпе  (Англия).
В  12  лет  мальчика  отдали  в  городскую  школу  в  соседний  городок
Грэнтэм.  Здесь  Ньютон  поселился  на  квартире  у  городского  ап¬
текаря  Кларка.
 Английские  школы  того  времени  отличались  суровыми  педа¬
гогическими  приемами  —  порка  и  другие  виды  наказаний  были
обычным  явлением.  Немногие  сохранившиеся  материалы  о
школьных  годах  Ньютона  рисуют  его  застенчивым,  скрытным
мальчиком,  избегавшим  шумного  общества  своих  сверстников,  но
очень  самолюбивым.  Учился  Ньютон  сначала  плохо  и  физически
был  слабым.  Однажды,  когда  в  драке  его  сильно  избили,  он  при¬
нял  решение  покончить  с  таким  положением  и  выделиться  успе¬
хами.  Ньютон  начинает  упорно  работать  и  достигает  своей  це¬
ли—  он  занял  первое  место  в  школе  и  удерживал  его  до  ее
окончания.
 Сохранились  рассказы  о  том,  что  в  детстве  Ньютон  любил
строить  сложные  механические  игрушки,  модели  мельниц,  само¬
каты,  водяные  и  солнечные  часы.  Эти  рассказы  позволяют  уга¬
 44

дать  будущего  искусного  экс¬
периментатора,  отличного  шли¬
фовальщика  зеркал,  призм  и
линз,  превосходящего  умением
лучших  лондонских  мастеров.
 Склонность  к  занятиям  хими¬
ей  и  алхимией,  которым  Нью¬
тон  посвятил  впоследствии  до¬
вольно  много  времени,  могла
зародиться  в  обстановке  жиз¬
ни  у  аптекаря  Кларка:  ведь  от
аптеки  XVII  в.  до  алхимиче¬
ской  лаборатории  было  совсем
недалеко.  Имеется  немало  сви¬
детельств  того,  что  Ньютон  хо¬
рошо  рисовал,  увлекался  поэ¬
зией  и  математикой.
 В  1660  г.  он  был  принят  в
Тринити-колледж  Кэмбриджа
в  качестве  «сабсайзера»  (так
назывались  бедные  студенты,  в
обязанности  которых  входило  прислуживание  членам  коллед¬
жа—  бакалаврам,  магистрам  и  прочим).  Но  несмотря  на  это
Ньютон  настойчиво  изучает  работы  Декарта  и  Кеплера,  арифме¬
тику  и  геометрию  Евклида,  тригонометрию,  богословские  науки
и  древние  языки,  в  особенности  латинский.  Из  всех  учителей
колледжа  наибольшее  влияние  на  Ньютона  оказал  Барроу,  ма¬
тематик  и  богослов,  читавший  лекции  по  оптике.  Ньютон  с  боль¬
шим  интересом  и  вниманием  слушал  его  лекции,  и  Барроу  стал
видеть  в  нем  своего  преемника.  Напряженная  работа  дала  хоро¬
шие  результаты:  за  семь  лет  (1660—1667)  Ньютон  прошел  все
степени  колледжа  (бакалавр,  магистр).
 В  1665  г.  в  Англии  разразилась  эпидемия  чумы,  и  Ньютон
покинул  Кэмбридж,  уехав  в  свою  родную  деревню  Вульсторп.
Только  в  1668  г.  он  возвратился  в  колледж.  Годы  пребывания  в
деревне  оказались  для  Ньютона  самыми  плодотворными:  полу¬
чение  и  изучение  спектра,  открытие  бинома,  дифференциального
и  интегрального  исчисления,  конструирование  микроскопов,  теле¬
скопов,  шлифовка  и  полировка  стекол  и  металлов;  видимо,  к  это¬
му  периоду  относятся  и  его  первые  мысли  о  всемирном  тяготении,
здесь  создается  программа  всей  его  дальнейшей  научной  работы.
В  1669  г.  Ньютон  получил  от  Барроу  кафедру  математики  и  в
27  лет  стал  профессором  Кэмбриджского  университета.  С  тех
пор  Кэмбридж  стал  славиться  не  столько  богословием,  сколько
физикой  и  математикой.
 Первые  научные  работы  Ньютона  относятся  к  оптике.
В  1666  г.,  пропуская  свет  через  трехгранную  стеклянную  призму,
он  обнаружил  его  сложный  состав,  разложив  на  семь  цветов
 45
 И.  Ньютон

(в  спектр),  т.  е.  открыл  явление
дисперсии.  Кроме  того,  обнару¬
жив  хроматическую  аберра¬
цию  у  линз  и  считая  ее  неуст¬
ранимой,  Ньютон  пришел  к  вы¬
воду,  что  линзы  в  телескопе
надо  заменить  сферическими
зеркалами.  В  1668  г.  он  постро¬
ил  первую  миниатюрную  мо¬
дель  рефлектора  длиной  15  см,
а  в  1671  г.  —  второй  усовер¬
шенствованный  рефлектор  дли¬
ной  120  см.  Это  изобретение
послужило  поводом  к  избра¬
нию  его  членом  Королевского
общества.
 В  своих  работах  по  оптике  Ньютон  поставил  очень  важный
и  сложный  вопрос:  «Не  являются  ли  лучи  света  очень  мелкими
частицами,  испускаемыми  светящимися  телами?»  Последователи
Ньютона  ответили  на  этот  вопрос  утвердительно  и  однозначно,  и
гипотеза  истечения,  подкрепленная  авторитетом  Ньютона,  стала
господствующей  в  оптике  XVIII  в.  несмотря  на  возражения  про¬
тив  нее  Ломоносова,  Эйлера  и  других  ученых,  несмотря  на  успе¬
хи  волновой  теории  Гюйгенса.
 Что  касается  самого  Ньютона,  то  он  совсем  не  был  категори¬
чен  в  ответе  иа  поставленный  им  вопрос.  В  разрабатываемой
им  в  1675  г.  теории  света  Ньютон  хотел  объединить  представле¬
ние  о  частицах  с  представлениями  о  волнах.  Только  в  начале
XIX  в.  в  результате  работ  Юнга  и  Френеля  победила  волновая
теория.  Однако  через  сто  лет  выяснилась  необходимость  удер¬
жать  в  науке  и  представление  о  свете  как  о  потоке  частиц.
 Очень  интересна  также  мысль  Ньютона  о  возможном  превра¬
щении  тел  в  свет  и  обратно.  «Превращение  тел  в  свет  и  света  в
тела  соответствуют  ходу  природы,  которая  как  бы  услаждается
превращениями»,  —  говорил  Ньютон.  И  действительно,  в  1933—
1934  гг.  были  открыты  факты  превращения  заряженных  частиц
электрона  и  позитрона  в  свет  и  обратно.  Так  Ньютон  предугадал
одно  из  далеких  будущих  открытий  атомной  физики.
 Но  новое  не  побеждает  без  борьбы  —  в  этой  истине  пришлось
убедиться  Ньютону  после  того,  как  6  февраля  1672  г.  он  сделал
доклад  в  Королевском  обществе  о  новой  теории  света  и  цветов.
Против  опытов  и  особенно  против  выводов  Ньютона  выступили
член  Королевского  общества  Р.  Гук  (автор  известного  в  физике
«закона  Гука»),  физик  X.  Гюйгенс,  бельгийский  ученый  Люкас
и  др.  При  этом  интересно  то  обстоятельство,  что  наряду  с  непо¬
ниманием  и  непризнанием  нового,  внесенного  им  в  науку,  его
обвинили  в  плагиате,  в  заимствовании  чужих  открытий.  Это  об¬
винение  выдвигал,  например,  Гук,  оспаривая  приоритет  Ньютона
 Дом  в  Вульсторпе,  в  котором  родил-
ся  Ньютон
 46

Внутренняя  часть  школы,  где  учился  Ньютон
 в  изобретении  рефлектора  и  открытии  закона  всемирного  тяго¬
тения.
 Приоритет  в  изобретении  нового  математического  метода  ос¬
паривал  Лейбниц.  Это  обстоятельство,  видимо,  указывает  на  то,
что  открытия  Ньютона  при  всей  их  глубине  и  значимости  не
были  неожиданными:  они  подготавливались  всем  ходом  развития
науки,  т.  е.,  как  принято  говорить,  «идеи  носились  в  воздухе».  Но
Ньютон  доводил  эти  идеи  до  такого  совершенства  и  закончен¬
ности,  какого  не  достигал  никто  из  его  современников.  Он  глуб¬
же  всех  и  дальше  всех  проникал  в  то  новое,  что  заключалось  в
идеях.  Поэтому  мы  с  полным  основанием  считаем  автором  упо¬
мянутых  открытий  Ньютона.
 Вообще  Ньютон  печатался  очень  неохотно,  возможно,  и  пото¬
му,  что  почти  каждая  публикация  приводила  к  тяжелым  спорам,
в  том  числе  и  по  вопросу  приоритета.  Так,  Ньютон  долго  не  ре¬
шался  опубликовать  свой  труд  «Математические  начала  нату¬
ральной  философии».  Только  в  1687  г.  «Начала»  вышли  в  свет.
Гелиоцентрическая  система  мира  Коперника  получила  теперь
динамическое  обоснование  и  стала  прочной  научной  теорией.
Три  закона  Ньютона  завершили  труды  Галилея,  Декарта,  Гюй¬
генса  и  других  ученых  по  созданию  механики  и  стали  прочной
основой  для  дальнейшего  ее  развития.
 К  первому  изданию  «Начал»  Ньютон  написал  свое  собствен¬
ное  предисловие,  где  он  говорил  о  тенденции  современного  ему
 47

Телескоп-рефлектор  Ньютона
 естествознания  «подчинить  явления  природы  законам  математи¬
ки».  Далее  Ньютон  набрасывал  программу  механической  физики:
«Сочинение  это  нами  предлагается  как  математические  основа¬
ния  физики.  Вся  трудность  физики,  как  будет  видно,  состоит  в
том,  чтобы  по  явлениям  движения  распознать  силы  природы,  а
затем  по  этим  силам  объяснить  все  остальные  явления».  Так
Ньютон  сформулировал  задачи  физики.
 «Начала»  —  вершина  научного  творчества  Ньютона—состоят
из  трех  частей:  в  первых  двух  речь  идет  о  движении  тел,  послед¬
няя  часть  посвящена  системе  мира.
 Приведем  формулировку  законов  Ньютон  в  русском  переводе,
сделанном  академиком  А.  Н.  Крыловым.
 I. 	Всякое  тело  продолжает  удерживаться  в  состоянии  покоя
или  равномерного  прямолинейного  движения,  пока  и  поскольку
оно  не  понуждается  приложенными  силами  изменить  это  состо¬
яние.
 II. 	Изменение  количества  движения  пропорционально  прило¬
женной  движущей  силе  и  происходит  по  направлению  той  пря¬
мой,  по  которой  эта  сила  действует.
 III. 	Действию  всегда  есть  равное  и  противоположное  проти¬
водействие,  иначе,—  взаимодействия  двух  тел  друг  на  друга
между  собою  равны  и  направлены  в  противоположные  стороны.
 Четвертым  законом,  который  Ньютон  формулирует  в  своих
 48

«Началах»,  был  закон  всемирного  тяготения.  К  открытию  этого
закона  ученый  пришел  следующим  образом.  Размышляя  о  дви¬
жении  Луны,  Ньютон  сделал  вывод,  что  Луна  на  орбите  удер¬
живается  той  же  силой,  под  действием  которой  камень  падает  на
Землю,  т.  е.  силой  тяжести  или  силой  тяготения.  Используя  фор¬
мулу  Гюйгенса  для  центростремительного  ускорения  и  астроно¬
мические  данные,  он  нашел,  что  центростремительное  ускорение
Луны  в  3600  раз  меньше  ускорения  падения  камня  на  Землю.
Поскольку  расстояние  от  центра  Земли  до  центра  Луны  в  60  раз
больше  радиуса  Земли,  то  можно  предположить,  что  сила  при¬
тяжения  убывает  обратно  пропорционально  квадрату  расстоя¬
ния.  Анализируя  законы  Кеплера  на  основе  своих  законов  ме¬
ханики,  Ньютон  сделал  заключение  о  наличии  силы  тяготения
между  Солнцем  и  планетами,  обратно  пропорциональной  квад¬
ратам  их  расстояний  до  его  центра.  Наконец,  высказав  положе¬
ние  о  всеобщем  характере  сил  тяготения  и  о  пропорционально¬
сти  силы  тяжести  тела  его  массе,  Ньютон  приходит  к  выводу,
что  сила  тяготения  между  телами  пропорциональна  массам  этих
тел.  Так  был  установлен  закон  всемирного  тяготения,  который  в
современных  обозначениях  записывается  широко  известной  фор¬
мулой
 р  —  (}  т1т2
 Г2  ’
 Во  второй  части  Ньютон  рассмотрел  силы  сопротивления  сре¬
ды  при  движении  в  ней  тел,  гидро-  и  аэростатику,  законы  вол-
пового  движения,  простейшие  случаи  вихревых  движений.
 В  третьей  книге  ученый  изложил  общую  систему  мира  и  не¬
бесную  механику,  в  частности  теорию  сжатия  Земли  у  полюсов,
теорию  приливов  и  отливов,  движение  комет,  возмущения  в  дви¬
жении  планет  и  т.  д.  Рассматривая  все  эти  явления,  Ньютон  вез¬
де  находит  подтверждение  своего  закона  тяготения.
 «Начала»  Ньютона  знаменовали  новую  эру  в  развитии  нау¬
ки.  Они  явились  прочным  фундаментом,  на  котором  успешно
строилась  физика  XVIII—XIX  вв.,  получившая  название  клас¬
сической.  Книга  подводила  итог  всему  сделанному  за  предше¬
ствующие  тысячелетия  в  учении  о  простейших  формах  движения
материи.
 Пробным  камнем  новой  теории  на  первом  этапе  был  вопрос  о
фигуре  Земли.  По  теории  Ньютона  Земля  была  сжата  у  полюсов,
по  теории  Декарта  —  вытянута.  Многолетние  споры  вокруг  этого
вопроса  были  разрешены  в  результате  работ,  проведенных  в
1735—1744  гг.  В  1735  г.  Парижская  академия  наук  организова¬
ла  экспедицию  в  Перу  для  измерения  дуги  меридиана  в  эквато¬
риальной  зоне,  а  в  1736  г.  с  той  же  целью  в  Лапландию.
 Вторую  экспедицию  возглавил  академик  П.  Мопертюи
(1698—1759),  в  состав  экспедиции  входил  молодой  математик
Клеро  (1713—1765).  Вернувшись  через  15  месяцев,  экспедиция
 49

доказала  справедливость  теории  Ньютона.  В  1743  г.  вышла  ра¬
бота  Клеро  «Теория  фигуры  Земли»,  подтверждающая  и  разви¬
вающая  теорию  Ньютона.  Еще  две  замечательные  работы  при¬
надлежали  этому  даровитому  математику:  в  1752  г.  вышла  в  свет
«Теория  движения  Луны»,  в  1762  г.  —  работа,  посвященная  ана¬
лизу  движения  кометы  Галлея.
 Галлей,  открыв  в  1682  г.  новую  комету,  предсказал  ее  возвра¬
щение  через  76  лет,  т.  е.  в  1758  г.  Однако  в  этот  год  комета  не
появилась,  и  Клеро  сделал  новый  расчет  времени  возвращения
кометы  с  учетом  влияния  на  нее  Юпитера  и  Сатурна.  Назвав
время  ее  появления  4  апреля  1759  г.,  Клеро  ошибся  всего  на
19  дней.  Это  был  величайший  триумф  учения  Ньютона.
 В  1798  г.  Г.  Кавендиш  экспериментально  определил  постоян¬
ную  тяготения,  придав  тем  самым  закону  всемирного  тяготения
форму  количественного  соотношения,  пригодного  для  решения
практических  задач.
 А  успехи  теории  Ньютона  в  решении  проблем  небесной  ме¬
ханики  продолжались  и,  в  частности,  увенчались  открытием  в
1846  г.  планеты  Нептун.  На  основании  теоретических  вычислений
Леверье  (и  одновременно  с  ним  Адамса)  Галле  в  указанном  ме¬
сте  неба  обнаружил  эту  планету.  В  память  о  такой  точности  сде¬
ланных  вычислений  и  родились  слова:  «планета  Нептун  открыта
на  кончике  пера».  Механикой  Ньютона  мы  пользуемся  постоян¬
но  и  сегодня,  решая  как  земные,  так  и  космические  задачи.
 В  работах  Ньютона  раскрывается  его  мировоззрение  и  мето¬
дология  исследований.  Ньютон  был  стихийным  материалистом.
Он  был  убежден  в  объективном  существовании  материи,  прост¬
ранства  и  времени,  в  существовании  объективных  законов  мира,
доступных  человеческому  познанию.  Своим  стремлением  свести
все  к  механике  Ньютон  поддерживал  механистический  материа¬
лизм  (механицизм).
 Свой  метод  познания,  названный  впоследствии  методом  прин¬
ципов,  Ньютон  изложил  в  «Правилах  философствования».  Этих
правил  четыре:
 1. 	«Не  принимать  в  природе  иных  причин  сверх  тех,  которые
истинны  и  достаточны  для  объяснения  явлений».
 2. 	Одинаковым  явлениям  необходимо  приписывать  одинако¬
вые  причины.
 3. 	Независимые  и  неизменные  при  экспериментах  свойства
тел,  подвергнутых  исследованию,  надо  принимать  за  общие  свой¬
ства  материальных  тел.
 4. 	Законы,  индуктивно  найденные  из  опыта,  нужно  считать
верными,  пока  им  не  противоречат  другие  наблюдения.
 «Так  должно  поступать,  —  заключает  Ньютон,  —  чтобы  дово¬
ды  наведения  не  уничтожались  предположениями».
 Таким  образом,  если  Декарт  хотел  освободить  науку  от  бес¬
причинных  представлений  с  помощью  порой  произвольных  допу¬
щений,  то  Ньютон  хотел  освободить  ее  от  всякого  произвола
 50

только  путем  однозначного  и  единственно  правильного  объясне¬
ния  природы.
 Поскольку  материя  у  Ньютона  является  инертной  и  неспо¬
собной  к  самодвижению,  а  пустое  абсолютное  пространство  без¬
различно  к  материи,  то  в  качестве  первоисточника  движения  он
вынужден  принять  «первый  толчок».  Ньютон  серьезно  интересо¬
вался  богословскими  вопросами.  Он  был  автором  «Толкования
на  книгу  пророка  «Даниила»,  «Апокалипсиса»,  «Хронологии».
По  стихийные  естественнонаучные  воззрения  Ньютона  были  на¬
столько  сильны,  что  богу  он  отводил  незавидную  роль  часовщи¬
ка  мира,  обитателя  пустого  пространства,  который  не  оказывает
влияния  на  движущиеся  тела.  Поистине  прав  Ф.  Энгельс,  сказав,
что  «с  богом  никто  хуже  не  обращается,  чем  верующие  в  него
естествоиспытатели»1.
 Существует  трактовка  образа  Ньютона,  по  которой  он  пред¬
ставляется  человеком,  всецело  погруженным  в  свои  мысли,  дале¬
ким  от  всех  житейских  треволнений,  отрешенным  от  всего  зем¬
ного.  Видимо,  это  не  так.
 В  1688  г.  после  прихода  к  власти  Вильгельма  Оранского  в
Англии  был  избран  парламент,  депутатом  которого  стал  Ньютон.
Некоторые  биографы  Ньютона  считают  его  парламентскую  де¬
ятельность  случайным  эпизодом,  ссылаясь  на  то,  что  он  ни  разу
не  выступал  публично  на  заседаниях  парламента.  Передают
анекдот,  что  единственным  словесным  выступлением  Ньютона
было  обращение  к  служителю:  «Закройте  окно  —  дует».  На  са¬
мом  деле  Ньютон  не  был  пассивным  созерцателем  работы  парла¬
мента,  и  его  переписка  с  вице-канцлером  университета  свидетель¬
ствует  о  его  большой  политической  работе  по  установлению
взаимоотношений  между  университетом  и  новым  правительством.
 Научная  деятельность  Ньютона  в  лондонский  период  его  жиз¬
ни  ограничилась  изданием  в  1704  г.  «Оптики»,  работой  по  пере¬
изданию  «Начал»  и  некоторыми  математическими  трудами.
К  этому  времени  Ньютон  достиг  вершин  славы  и  признания.
В  1705  г.  королева  Анна  возвела  его  в  рыцарское  достоинство.
В  Королевском  обществе  он  пользовался  непререкаемым  авто¬
ритетом,  был  богат  и  окружен  внимательным  уходом  своей  пле¬
мянницы.
 В  последние  годы  жизни  Ньютона  его  авторитет  признала
уже  вся  Европа,  в  том  числе  картезианская  Франция  и  Герма¬
ния  Лейбница.
 Здоровье  Ньютона  было  хорошим,  и  только  на  80-м  году  жиз¬
ни  он  начал  страдать  каменной  болезнью,  от  которой  и  умер  в
ночь  на  21  марта  1727  г.  восьмидесяти  четырех  лет  от  роду.  По
указу  короля  его  торжественно  похоронили  в  Вестминстерском
аббатстве  2.  На  надгробной  плите  могилы  Ньютона  высечены
 1 	Маркс  К-.  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20,  с.  514.
 2 	Вестминстерское  аббатство  —  пантеон  великих  людей  Англии.
 51

слова:  «Здесь  покоится  то,  что  было  смертного  в  Исааке  Ньюто¬
не».  Надпись  на  памятнике  Ньютону  гласйт:  «Здесь  покоится
сэр  Исаак  Ньютон,  дворянин,  прилежный,  мудрый  и  верный  ис¬
толкователь  природы,  который  почти  божественным  разумом
первый  доказал  с  факелом  математики  движение  планет,  пути
комет  и  приливов  океанов.  Пусть  смертные  радуются,  что  суще¬
ствовало  такое  украшение  рода  человеческого».
 Научный  подвиг  Ньютона  по  достоинству  оценен  и  современ¬
никами,  и  потомками.  Метод  Ньютона  служил  примером  Амперу
и  Фарадею,  Томсону  и  Максвеллу,  Эйнштейну  и  Дираку.  Зако¬
ны  Ньютона  в  течение  веков  заучивались  в  авторской  формули¬
ровке.  Знание  их  считалось  обязательным  почти  во  всех  школах
мира.  Целые  поколения  людей  воспитывались  на  законах  Нью¬
тона  как  незыблемом  фундаменте  научного  познания  природы.
Новая  физика  изменила  представления  Ньютона  о  пространстве
и  времени,  массе  и  действии,  но  не  отбросила  его  механику,  а
только  определила  границы  ее  применимости.  И  сегодня  мы  по¬
стоянно  пользуемся  творениями  великого  ученого,  идейное
богатство  его  работ  вдохновляет  творческую  физическую
мысль.  По  словам  С.  И.  Вавилова,  «ньютоновская  механика—
не  историческая  реликвия,  а  основа  естествознания  сегодняш¬
него  дня».
 РАЗВИТИЕ  МЕХАНИКИ  В  XVIII  в.
 Взять  из  прошлого  огонь,  а  не  пепел.
 Ж.  Жорес
 В  XVIII  в.  в  механику  проникают  методы  дифференциаль¬
ного  и  интегрального  исчисления,  и  она  становится  аналити¬
ческой.
 Огромная  заслуга  в  развитии  механики  принадлежала  петер¬
бургскому  академику  Леонарду  Эйлеру  (1707—1783)  и  париж¬
скому  академику  Жозефу  Луи  Лагранжу  (1736—1813).  «Меха¬
ника»  Эйлера  появилась  в  1736  г.  в  Петербурге  в  2-х  томах.  Его
же  «Теория  движения  твердого  тела»,  рассматриваемая  как
3-й  том  механики,  вышла  в  1765  г.  Эйлер  определяет  механику
как  науку  о  движении,  изложенную  аналитически  (методами
анализа),  «благодаря  чему  только  и  можно  достигнуть  полного
понимания  вещей».  Эйлер  писал,  что  после  изучения  «Начал»  он,
как  ему  казалось,  достаточно  ясно  понял  решение  многих  задач,
однако  задач,  чуть  отступающих  от  них,  уже  решить  не  мог.
Тогда  он  те  же  положения  переработал  для  собственной  пользы
методами  анализа  и  значительно  лучше  понял  суть  дела.  Анало¬
гичную  работу  проделал  Эйлер  с  другими  сочинениями,  относя¬
щимися  к  механике.  «При  этих  занятиях  я  не  только  встретился
с  целым  рядом  вопросов,  ранее  совершенно  не  затронутых,  ко¬
торые  я  удачно  разрешил,  —  писал  Эйлер,  —  но  и  нашел  много
 52

новых  методов,  благодаря  которым  не  только  механика,  но  и
сам  анализ,  по-видимому,  в  значительной  степени  обогатился.
Таким  образом  и  возникло  это  сочинение,  в  котором  я  изложил
аналитическим  методом  и  в  удобном  порядке  как  то,  что  я  нашел
у  других  в  их  работах  о  движении,  так  и  то,  что  я  получил  в
результате  своих  размышлений».
 Эйлер  переформулировал  основные  понятия  ньютоновской
механики,  придав  им  современную  форму,  но  сохранив  сущность
по  Ньютону.  Именно  Эйлер  впервые  записал  второй  закон  ди¬
намики  в  аналитической  форме,  сделав  его  основным  законом
всей  механики.  В  «Теории  движения  твердого  тела»  он  развил
механику  вращательного  движения.  Таким  образом,  Л.  Эйлер
внес  существенный  вклад  в  развитие  механики.  О  жизни  и  твор¬
честве  этого  замечательного  человека,  гения  XVIII  в.  более  под¬
робно  будет  рассказано  в  разделе  о  первых  академиках  Петер¬
бургской  академии  наук.
 XVIII  век  в  области  механики  характеризуется  также  поиска¬
ми  более  общих  принципов,  чем  законы  Ньютона.  В  этот  период
создается  теоретическая  механика.  Наибольший  вклад  в  ее  раз¬
витие  внес  Лагранж.
 Жозеф  Луи  Лагранж  родился  25  января  1736  г.  в  г.  Турине
(Франция).  Восемнадцатилетним  юношей  Лагранж  получил
первые  самостоятельные  результаты  в  математических  исследо¬
ваниях,  а  в  19  лет  стал  профессором  артиллерийской  школы.
В  1759  г.  Лагранж  по  представлению  Эйлера  был  избран  членом
Берлинской  академии  наук,  а  в  30  лет  он  стал  президентом  фи¬
зико-математического  класса  академии,  сменив  на  этом  посту
Л.  Эйлера  в  связи  с  отъездом  последнего  в  Петербург.  Двадцать
лет  занимал  Лагранж  эту  должность.  В  1788  г.  он  переехал  в  Па¬
риж.  Много  энергии  отдал  ученый  педагогической  работе  в  По¬
литехнической  школе  и  укреплению  авторитета  этой  школы  как
ведущего  научного  центра  Франции  по  математике.
 Главная  работа  Лагранжа  «Аналитическая  механика»  вышла
в  Париже  в  1788  г.  В  ней  была  решена  задача,  которую  он  сам
формулировал  так:  «Я  поставил  цель  свести  теорию  механики  и
методы  решения  связанных  с  нею  задач  к  общим  формулам,  про¬
стое  развитие  которых  дает  все  уравнения  для  решения  каждой
задачи».  «Аналитическая  механика»  Лагранжа  состоит  из  двух
частей:  статики  и  динамики.  Ирландский  математик  У.  Гамиль¬
тон  (1805—1865),  оценивая  вклад  Лагранжа  в  развитие  механи¬
ки,  писал,  что  «из  числа  последователей  этих  блестящих  ученых
(имелись  в  виду  Галилей  и  Ньютон.  —  Ф.  Д.)  Лагранж,  пожалуй,
больше,  чем  кто-либо  другой,  сделал  для  расширения  и  при¬
дания  стройности  всей  механике.  При  этом  красота  метода  на*
столько  соответствует  достоинству  результата,  что  эта  вели¬
кая  работа  превращается  в  своего  рода  математическую
поэму».
 53

ТЕРМОМЕТРИЯ,  КАЛОРИМЕТРИЯ1,  ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
И  ОПТИКА  XVIII  в.
 Если  в  слове  —  начало,  то  в  числе
продолжение  сознательности...
 Д.  И.  Менделеев
 Наука  о  теплоте  в  XVIII  в.  делает  лишь  первые  шаги.  Одним
из  ее  разделов  была  термометрия,  возникшая  в  первой  четверти
века.  Именно  в  этот  период  создаются  термометры  с  двумя  опор¬
ными  точками.  Большой  вклад  в  развитие  этой  отрасли  на¬
уки  внесли  Амонтон,  Фаренгейт,  Реомюр,  Цельсий  и  другие
ученые.
 В  1703  г.  парижский  академик  Г.  Амонтон  (1663—1705)  скон¬
струировал  газовый  термометр  (рабочим  телом  в  нем  был  газ,
находящийся  в  резервуаре  постоянного  объема).  С  изменением
температуры  изменялось  давление  газа  в  баллоне,  что  и  фикси¬
ровалось  по  манометрической  трубке.  Являясь  прототипом  совре¬
менных  водяных  термометров,  прибор  Амонтона,  к  сожалению,
был  неудобен  для  практических  целей.
 В  1709  г.  стеклодув  Д.  Фаренгейт  (1686—1736)  изготовил  пер¬
вый  спиртовой  термометр,  а  в  1714  г.  —  ртутный.  Точку  замерза¬
ния  воды  Фаренгейт  принял  за  32°,  а  точку  кипения  ее  —  за  212°.
Нуль  на  этой  шкале  определялся  по  температуре  замерзания  сме¬
си  воды,  льда  и  нашатыря.
 В  1730  г.  французский  металлург  Р.  Реомюр  (1683—1757)
изобрел  термометр  с  постоянной  нулевой  точкой.  В  качестве  этой
точки  он  взял  температуру  замерзания  воды.  В  качестве  второй
опорной  точки  была  взята  температура  кипения  воды,  ей  припи¬
сывалось  число  80.
 Шведский  астроном  А.  Цельсий  (1701—1744)  в  40-х  годах
XVIII  в.,  проводя  тщательную  проверку  ртутного  термометра  Рео¬
мюра,  нашел  постоянство  температуры  таяния  льда  при  различ¬
ных  условиях  и  обнаружил  зависимость  температуры  кипения
воды  от  давления.  За  0°  он  принял  температуру  кипения  воды
при  нормальном  давлении,  за  100°  —  температуру  таяния  льда.
Шведский  ботаник  Карл  Линней  (1707—1778)  переставил  эти
точки.  Так  появилась  существующая  и  сейчас  шкала  Цельсия
(по  существу  шкала  Линнея).
 Другим  прикладным  разделом  науки  о  теплоте  была  кало¬
риметрия.  Первые  работы  здесь  были  выполнены  петербургски¬
ми  академиками  Г.  В.  Крафтом  (1701—1754)  и  Г.  В.  Рихманом
(1711—1753).  Работа  Г.  Рихмана  «Размышления  о  количестве
теплоты,  которое  должно  получаться  при  смешивании  жидкос¬
тей,  имеющих  определенные  градусы  теплоты»  вышла  в  1750  г.
 1  Разделы  физики,  изучающие  соответственно  методы  измерения  темпе¬
ратур  и  тепловых  эффектов.
 54

В  ней  ученый  на  основе  принципа  теплового  баланса  дал  со¬
вершенно  правильную  калориметрическую  формулу  для  опре¬
деления  температуры  смеси  нескольких  порций  одной  и  той  же
жидкости.  Не  владея  понятием  количества  теплоты,  не  зная  по¬
нятия  теплоемкости,  Рихман  не  мог  решить  задачу  определе¬
ния  температуры  смеси  нескольких  разнородных  жидкостей.
Только  к  70-м  годам  XVIII  в.  были  установлены  основные
калориметрические  понятия:  количество  теплоты,  теплоемкость
удельная  теплоемкость,  теплота  плавления,  теплота  испаре¬
ния  и  др.
 В  XVIII  в.  создаются  первые  теории  теплоты.  Одна  из  них
рассматривала  теплоту  как  особую  невесомую  жидкость  —  теп¬
лород;  другая,  сторонником  который  был  М.  В.  Ломоносов,  ут-
тверждала,  что  теплота  —  это  особый  род  движения  «нечувстви¬
тельных  частиц».  Ломоносов  считал,  что  теплота  обусловлена
вращательным  движением  корпускул  (молекул).  Основные  по¬
ложения  его  теории  сводились  к  следующему:
 1. 	Молекулы  (корпускулы)  имеют  шарообразную  форму.
 2. 	«При  более  быстром  вращении  частиц  связанной  материи
теплота  увеличивается,  а  при  более  медленном  —  уменьшается».
 3. 	«Частицы  горячих  тел  вращаются  быстрее,  более  холод¬
ных  —  медленнее».
 4. 	«Горячее  тело  должно  охлаждаться  при  соприкосновении  с
холодным,  так  как  оно  замедляет  теплотворное  движение  час¬
тиц;  наоборот,  холодные  тела  должны  нагреваться  вследствие
ускорения  движения  при  соприкосновении».
 И  поскольку  нет  верхнего  предела  скорости  движения  частиц,
то  нет,  по  Ломоносову,  и  верхнего  предела  температуры.  Но  дол¬
жна  существовать  «наибольшая  и  последняя  степень  холода»,  ко¬
торая  состоит  «в  полном  прекращении  вращательного  движения
частиц».  Так  гениально  великий  ученый  предсказал  существова¬
ние  абсолютного  нуля.  Эти  мысли  были  изложены  Ломоносовым
в  работе  «Размышления  о  причине  теплоты  и  холода»,  опубли¬
кованной  в  1750  г.  и  явившейся  одной  из  основополагающих  ра¬
бот  по  кинетической  теории  тепла.
 В  XVII  в.  появилось  две  теории  света:  корпускулярная
(Ньютона)  и  волновая  (Гюйгенса).  XVIII  век  стал  веком  призна¬
ния  корпускулярной  теории,  хотя  волновая  теория  поддержива¬
лась  такими  выдающимися  учеными,  как  М.  В.  Ломоносов  и
Л.  Эйлер.
 Одним  из  прикладных  разделов  оптики,  получивших  разви¬
тие  в  XVIII  в.,  была  фотометрия.  Этого  требовали  практические
нужды  освещения  (многие  ученые  занимались  вопросами  осве¬
щения  дворцов  и  улиц  городов).  Основоположниками  фотомет¬
рии  являются  П.  Бугер  (1698—1758)  и  И.  Ламберт  (1728—
1777).  Работа  Бугера  «Опыт  о  градации  света»  вышла  в  1729  г.,
«Фотометрия»  Ламберта  —  в  1760  г.  Именно  в  этих  работах  бы¬
ли  введены  основные  фотометрические  понятия:  световой  поток,
 55

Г.  Рихман
 сила  света,  освещенность,  яр¬
кость.  Главным  методом  фото¬
метрии  был  метод  сравнения
освещенностей.  Бугер  сконстру¬
ировал  фотометр  и  открыл  за¬
кон  поглощения  света.
 Учение  об  электричестве  и
магнетизме  в  XVIII  в.  вышло,
наконец,  из  зачаточного  состо¬
яния.  В  этот  период  закладыва¬
ются  основы  электростатики.
Большой  вклад  в  развитие  этих
разделов  физики  внесли  Фран¬
клин,  Рихман,  Ломоносов,  Эпи-
нус,  Кулон.
 Георг  Рихман,  профессор
Петербургской  академии  наук,
изучал  электрические  явления
с  1745  г.  Он  пытался  измерить
электричество  с  помощью  ве¬
сов  и  изобрел  прибор  для  срав¬
нения  электрических  сил.  С  по¬
мощью  изобретенного  указате¬
ля  электричества  Рихман  пред¬
сказал  существование  электри¬
ческого  поля  вокруг  заряжен¬
ного  тела.  «Электрическая  ма¬
терия,  некиим  движением  воз¬
буждаемая  вокруг  тела,  по  не¬
обходимости  должна  опоясы¬
вать  его  на  некотором  расстоя¬
нии:  на  меньшем  расстоянии
от  поверхности  тела  действие  ее
бывает  сильнее;  следовательно,
при  увеличении  расстояния  си¬
ла  ее  убывает  по  некоторому,
пока  еще  не  известному  зако¬
ну»,—  писал  Рихман  в  своей
работе  «Рассуждение  об  указателе  электричества  и  о  пользова¬
нии  им  при  исследовании  явлений  искуственного  и  естественного
электричества»,  опубликованной  в  1758  г.,  через  пять  лет  после
трагической  смерти  ученого.
 Георг  Вильгельм  Рихман  родился  11  июля  1711  г.  в  г.  Пярну
(Эстония).  Большие  способности  и  исключительное  трудолюбие
выделяли  юношу  из  среды  его  сверстников.  Свое  послешкольиое
образование  Рихман  начинал  в  немецких  университетах  в  Гал¬
ле  и  Иене,  где  с  особым  старанием  изучал  физику  и  математику.
Немецких  университетов  Рихман  не  закончил  и,  неудовлет-
 56
 Указатель  электричества  Рихмана

воренный  преподаванием  в  них  физики  и  математики,  в  1735  г.
приехал  в  Петербург.
 Большую  роль  в  научном  воспитании  Рихмана  сыграл  ака¬
демик  Крафт,  руководитель  кафедры  физики  и  физического  ка¬
бинета  академии.  «С  самого  начала  моего  поступления,  —  вспо¬
минал  Рихман,  —  помогал  профессору  Крафту  в  физическом
кабинете  и  продолжал  изучение  физики  по  его  советам  и  указа¬
ниям».
 В  студенческие  годы  он  пишет  ряд  научно-популярных  ста¬
тей,  напечатанных  в  «Примечаниях»  к  «Санкт-петербургским
ведомостям».  Статьи  молодого  Рихмана  отличались  хорошим
знанием  истории  вопроса  и  его  современного  состояния,  тщатель¬
ным  подбором  доступных  примеров,  популярностью  и  увлека¬
тельностью.  В  1740  г.,  как  способный  и  хорошо  подготовленный
физик,  Рихман  избирается  адъюнктом,  а  через  год  «за  особли¬
вые  свои  труды  и  прилежание»  —  академиком.  За  короткий  срок
своей  деятельности  в  качестве  академика  он  написал  ряд  ценных
работ  по  тепловым  и  электрическим  явлениям.
 После  отъезда  Крафта  в.  Германию  в  1744  г.  Рихман  стано¬
вится  руководителем  кафедры  физики  и  физического  кабинета.
Много  сил  отдает  он  систематическому  пополнению  кабинета
новыми  приборами,  «которые  способны  будут  к  учинению  новых
экспериментов».  Часть  приборов  для  физического  кабинета  изго¬
товлялась  по  чертежам  самого  Рихмана.  В  физическом  кабинете
академии  работал  также  большой  друг  и  соратник  Рихмана
М.  В.  Ломоносов.  Ломоносов  и  Рихман  были  убежденными  еди¬
номышленниками  в  борьбе  за  подготовку  отечественных  ученых
против  «неприятелей  наук  российских»,  в  борьбе  за  эксперимен¬
тальную  физику,  за  право  на  свободное  и  честное  искание  объ¬
ективной  истины.  Ломоносов,  больше  чем  кто-либо,  радовался
успехам  своего  друга,  называя  Рихмана  «лучшим  профессором»
Петербургской  академии.
 26  июля  1753  г.  в  10  часов  утра  началось  очередное  заседа¬
ние  Петербургской  академии  наук.  К  12  часам  стало  ясно,  что
приближается  гроза.  Попросив  разрешения,  Ломоносов  и  Рих¬
ман  быстро  направились  к  своим  домашним  экспериментальным
установкам  по  изучению  грозовых  разрядов.  Во  время  грозы,
когда  Рихман  приблизился  к  электрометру  на  расстояние  30  см,
неожиданно  из  толстого  железного  прута  прямо  в  него  ударил
бледно-синий  огненный  шар  величиной  с  кулак.  Это  была  шаро¬
вая  молния.  Раздался  оглушительный  удар—  и  ученый  замерт¬
во  упал.
 Ломоносов  тяжело  переживал  смерть  своего  ближайшего
друга.  Он  проявил  трогательную  заботу  о  семье  покойного  и  сде¬
лал  все  зависящее  от  него,  чтобы  имя  Георга  Рихмана  навсегда
осталось  в  истории  науки.  «Умер  Г.  Рихман  прекрасною  смертью,
исполняя  по  своей  профессии  должность.  Память  его  никогда  не
умолкнет...»  —  писал  Ломоносов.
 57

В  1759  г.  вышла  работа
петербургского  академика
Эпинуса  (1724—1802)  «Опыт
теории  электричества  и  маг¬
нетизма»,  где  ученый  ищет  не
отличия,  а  сходства  между
электричеством  и  магнетиз¬
мом.  Эпинус  считал,  что  по
аналогии  с  законом  тяготе¬
ния  сила  взаимодействия  за¬
рядов  обратно  пропорцио¬
нальна  квадрату  расстоя¬
ния  между  ними.
 В  1767  г.  Д.  Пристли
(1733—1804)  высказал  та¬
кое  же  предположение,  а
Г.  Кавендиш  (1731—1810)  в
1771  г.  экспериментально
обосновал  его. 	Открыв  в
 1766  г.  водород 	и  углекис¬
 лый  газ,  определив  в  1789  г.
состав  воздуха,  а  в  1798  г.
постоянную  тяготения,  бо¬
гатый  английский  лорд  не
спешил  с  опубликованием
своих  работ,  поскольку  физика  и  химия  были  просто  его  увлече¬
нием.  Так  случилось  и  с  его  исследованиями  по  электричеству.
Они  стали  известны  лишь  в  1879  г.  благодаря  Д.  Максвеллу.
 А  закон 	взаимодействия 	электрических  зарядов 	был  заново
 открыт 	в 	1784 	г. 	французским 	военным  инженером, 	членом  Па¬
 рижской  академии  наук  Ш.  Кулоном  (1736—1806)  с  помощью
сконструированных  им  крутильных  весов  и  по  праву  носит  его
имя.  Согласно  этому  закону,  сила  взаимодействия  электрических
зарядов  определяется  выражением
 где  ц\,  Щч  —  взаимодействующие  заряды,  г  —  расстояние  между
центрами  зарядов,  к  —  коэффициент,  зависящий  от  выбора  сис¬
темы  единиц.  Только  с  открытием  этого  закона  учение  об  элект¬
ричестве  было  поставлено  на  количественную  основу.
 Крутильные  весы  Кулона
 58

УЧРЕЖДЕНИЕ  ПЕТЕРБУРГСКОЙ  АКАДЕМИИ  НАУК
И  ЕЕ  ПЕРВЫЕ  АКАДЕМИКИ
 Одно  здание  с  малыми  убытками,  тое
же  бы  с  великою  пользою  чинило,
что  в  других  странах  разные  собра¬
ния  чинят.
 (Из  Указа  Петра  I)
 В  октябре  1975  г.  в  Кремлевском  Дворце  съездов  состоялось
торжественное  заседание,  посвященное  250-летию  Академии  на¬
ук  СССР.  Юбилей  штаба  советской  науки  наш  народ  отметил  как
большой  праздник  национальной  культуры,  как  смотр  дости¬
жений  науки.  Вместе  с  нами  этот  праздник  отметили  многие  на¬
циональные  академии  и  научные  учреждения.  В  торжественном
заседании  приняли  участие  около  40  иностранных  делегаций.
Эта  дань  уважения  к  нашей  академии  свидетельствует  о  ее
большом  вкладе  в  развитие  мировой  науки,  о  ее  высоком  меж¬
дународном  авторитете.
 За  четверть  тысячелетия  своего  существования  академия  про¬
шла  большой  и  славный  путь,  отмеченный  замечательными  от¬
крытиями  во  всех  областях  научного  знания,  огромной  помощью
развитию  народного  хозяйства  и  культуры  нашей  страны.  Про¬
гресс  просвещения  буквально  с  первых  дней  был  непосредствен¬
но  связан  с  академией  наук.
 22  января  1724  г.  вопрос  об  учреждении  академии  обсуждал
Сенат;  сам  Петр  I  присутствовал  на  этом  заседании:  дело  ведь
не  на  годы,  дело  на  века.  28  января  1724  г.  (по  старому  стилю)
был  опубликован  сенатский  указ  об  учреждении  академии  наук.
Указ  извещал,  что  «Всепресветлейший  державнейший  Петр  Ве¬
ликий  указал  учинить  Академию,  в  которой  бы  учились  язы¬
кам,  также  прочим  наукам  и  знатным  художествам  и  переводи¬
ли  бы  книги».
 Изданию  этого  указа  предшествовала  большая  работа  Петра.
Он  обсуждал  вопросы  учреждения  академии  и  ее  задачи  как  при
непосредственных  встречах,  так  и  при  переписке  с  выдающимися
учеными  того  времени.  Особенно  ценные  советы  были  даны
Г.  Лейбницем  (1646—1716).
 По  планам  Петра  Петербургская  академия  должна  была  зна¬
чительно  отличаться  от  академий  Западной  Европы.  Иностран¬
ные  академии  были  местом,  где  подводились  итоги  научных  ис¬
следований,  проводившихся  в  университетах,  в  частных  лабора¬
ториях  и  в  домашних  условиях.  Академия  же  России  должна  бы¬
ла  стать  основным  источником  науки,  принимать  участие  в  обу¬
чении  молодых  людей  и  приобщении  их  к  научным  исследовани¬
ям  и  заниматься  популяризацией  научных  знаний.  Обязанности
академиков  определялись  так:  «Должность  их:  все  тое,  что  в
науках  учтено  —  свидетельствовать,  что  к  исправлению  и  раз¬
множению  оных  потребно  есть  —  производить,  что  каждый  в
таком  случае  изобрел  сообщать  и  секретарю  вручать».
 59

Задача  подготовки  научной  смены  была  одной  из  главных.
При  академии  первоначально  были  организованы  гимназия  и
университет.  Это  были  единственные  источники,  откуда  академия
могла  бы  получать  подготовленную  молодежь.  Контингент  сту¬
дентов  определялся  в  30  человек,  был  разработан  учебный  план.
При  этом  предлагалось  «смотреть,  чтобы  один  студент  вдруг
многими  лекциями  отягчен  не  был».  Источником  для  пополнения
университета  должна  была  стать  гимназия,  при  которой  припи¬
сывалось  20  человек  «содержать  на  коште  академическом  и  год¬
ных  производить  в  студенты,  а  не  годных  отдавать  в  Академию
Художеств».
 Вынашивая  планы  создания  академии,  Петр  понимал,  что
собственных  ученых  в  России  нет.  Вот  почему  задолго  до  осно¬
вания  академии  лейб-медик  царя  Блюментрост  по  его  приказу
слал  письма  именитым  ученым  во  все  концы  Европы  с  пригла¬
шениями.  Петр  понимал:  в  таком  деле,  как  становление  науки,
денег  жалеть  не  пристало,  а  то  убытков  не  оберешься.  И  в  Рос¬
сию  ехали  выдающиеся  ученые.  Всего  в  академию  были  пригла¬
шены  23  академика.  Выбор  их  оказался  очень  удачным,  боль¬
шинство  из  них  энергично  принялись  за  организацию  работы  и
научные  исследования.
 Но  в  то  же  время  Петр  думал  и  о  приобщении  к  науке  спо¬
собных  русских  людей.  Еще  в  1718  г.,  когда  не  было  ни  академии,
ни  университета,  ни  даже  налаженной  системы  школьного  об¬
разования,  он  писал:  «Сделать  Академию,  а  ныне  приискать  из
русских,  кто  учен  и  к  тому  склонность  имеет».
 Петр  не  дожил  до  торжественного  открытия  академии: 	ее
 первое  собрание  состоялось  лишь  в  августе  1725  г.  Начиная  с
1728  г.  академия  стала  выпускать  свой  первый  журнал  «Коммен¬
тарии  Петербургской  Академии».  В  журнале  публиковались
работы  по  изучению  страны  и  ее  природных  ресурсов,  по  изу¬
чению  важнейших  явлений  природы,  первоклассные  математи¬
ческие  исследования.  Популярность  журнала  росла.  Например,  в
1734  г.  Д.  Бернулли  писал  из  Швейцарии  Л.  Эйлеру  в  Петер¬
бург:  «Не  могу  Вам  довольно  объяснить,  с  какой  жадностью  по¬
всюду  спрашивают  о  Петербургских  мемуарах.  Желательно,
чтоб  их  печатание  было  ускорено».
 Развитие  физики  в  академии  было  связано  с  именами  Д.  Бер¬
нулли  (пробыл  в  Петербурге  8  лет),  И.  Лейтмана,  Л.  Эйлера,
Г.  Рихмана  и,  конечно,  М.  В.  Ломоносова.
 М.  В.  Ломоносов  был  бесспорно  самым  замечательным  и
наиболее  самобытным  представителем  во  всех  областях  науки
и  художеств  (за  исключением  математики),  которыми  занима¬
лась  академия  в  XVIII  в.  Ломоносов  вошел  в  науку  столь  стре¬
мительно  и  могуче,  как  вошла  в  жизнь  Европы  XVIII  в.  сама
Россия.  Он  работал  в  области  химии,  физики,  геологии,  астроно¬
мии,  русской  филологии,  географии,  металлургии,  синтезируя
методы  и  результаты  различных  наук,  тесно  связывая  теорию  с
 60

практикой.  Ломоносов  первым  почувствовал  эффективность  ис¬
следований  на  стыках  наук.  Кинетическая  теория  теплоты,  от¬
крытие  закона  сохранения  вещества  и  движения,  теория  атмо¬
сферного  электричества  увековечили  славу  Ломоносова  как  уче¬
ного.  Но  эти  работы  далеко  опередили  свое  время  и  не  были  по¬
няты  современниками,  «для  большинства  из  которых  Ломоносов
был  автором  од,  отмеченных  монаршей  милостью,  создателем
мозаичного  панно  о  Полтавской  баталии,  конструктором  ориги¬
нальных  астрономических  и  оптических  инструментов,  разработ¬
чиком  технологии  цветного  стекла  на  императорском  фарфоро¬
вом  заводе.  К  тому  же,  как  и  все  великие,  деяния  которых  не
находят  отклика  у  окружающих,  был  он  с  людьми  резким  и  не¬
терпеливым,  к  «политесу»  придворному  не  приспособлен,  лич¬
ностью  для  власть  имущих  не  комфортной»1.
 А  между  тем  деятельность  академии  с  1742  г.  после  избрания
Ломоносова  адъюнктом  и  особенно  после  1745  г.,  когда  М.  В.  Ло¬
моносов  становится  академиком,  и  вплоть  до  1765  г.  тесно  свя¬
зана  с  его  личностью,  с  его  научной  мыслью  и  работой,  с  егс
организаторской  деятельностью.  Благодарные  потомки  в  память
 о 	первом  русском  академике  учредили  за  выдающиеся  исследо¬
вания  медаль,  на  которой  отчеканен  его  профиль.  На  торжест¬
венном  заседании  академии  было  сказано,  что  своим  титаниче¬
ским  трудом  гениальный  ученый-энциклопедист,  выходец  из  на¬
родных  низов  М.  В.  Ломоносов  поднял  деятельность  академии
на  новый  уровень.  (Более  подробно  жизнь  М.  В.  Ломоносова
описана  в  следующем  параграфе.)
 Говоря  о  физической  школе,  следует  назвать  имена  В.  Петро¬
ва,  создателя  электрической  дуги,  Э.  Ленца,  Б.  Якоби,  Г.  И.  Виль-
да  —  основателя  русской  метеорологической  сети  (27  лет  рабо¬
тал  он  в  России;  до  него  метеорологическая  сеть  России  насчи¬
тывала  27  станций,  после  него  —  650).
 Что  касается  математики,  то  с  первых  дней  существования
академии  она  играла  в  ней  значительную  роль.  Из  23  пригла¬
шенных  академиков  7  были  математиками,  и  вскоре  математи¬
ческая  школа  России  приобрела  мировую  известность.  Николай
и  Даниил  Бернулли,  Л.  Эйлер,  X.  Гольдбах,  М.  В.  Остроградский
и  В.  Я.  Буняковский,  Н.  И.  Лобачевский  и  П.  Л.  Чебышев,
А.  М.  Ляпунов  и  А.  А.  Марков  —  вот  далеко  не  полный  список
имен  выдающихся  математиков  Петербургской  академии  наук.
Здесь  невозможно  даже  очертить  круг  тех  вопросов,  которые
были  решены  этим  прекрасным  созвездием.
 И  все-таки  необходимо  отдельно  сказать  о  Л.  Эйлере.  Из
всех  членов  Петербургской  академии  наук  XVIII  в.  в  области
математики  Л.  Эйлер  оставил  несомненно  самый  яркий  след.
В  настоящее  время  известно  865  работ  ученого.  Это  был  вместе
 1  Дорофеева  В.,  Дорофеев  В.  Время,  ученые,  свершения...  —  М.:
Политиздат,  1975.
 61

с  М.  В.  Ломоносовым  добрый
гений  нашей  академии,  опре¬
деливший  ее  славу  и  крепость.
Эйлер  своим  гением  охваты¬
вал  все  разделы  математики.
Прекрасные  работы  выполне¬
ны  им  в  области  математиче¬
ской  физики  и  гидродинамики.
Он  написал  учебники  по  ариф¬
метике  и  элементарной  алгеб¬
ре,  введению  в  математический
анализ  и  аналитической  гео¬
метрии.  Его  система  изложе¬
ния  тригонометрии  дошла  до
нас  почти  в  неизменном  виде.
Много  работ  Эйлера  посвяще¬
но  и  чисто  прикладным  наукам.
Двухтомная  «Морская  наука»
сыграла  колоссальнейшую
роль  в  развитии  кораблестрое¬
ния  и  кораблевождения  в  XVIII  в.  Его  «Теория  движения  Луны  и
составленные  на  ее  основе  таблицы  сотни  лет  использовались  мо¬
реплавателями.  На  основе  его  трехтомной  «Диоптрики»  создава¬
лись  улучшенные  конструкции  телескопов  и  микроскопов.
 Из  76  лет  жизни  Л.  Эйлер  только  25  лет  работал  вне  России.
Он  создал  школу  русских  математикоз  и  заложил  прочное  на¬
чало  блестящему  преподаванию  и  математическому  образова¬
нию.
 Л.  Эйлер  родился  в  1707  г.  в  Швейцарии,  в  Базеле.  В  13  лет
он  поступил  на  факультет  искусств  Базельского  университета.
Талантливость  юного  слушателя  была  замечена  И.  Бернулли  —
профессором  университета,  преподававшим  элементарную  мате¬
матику  и  астрономию.  Эйлер  стал  часто  бывать  в  доме  профессо¬
ра  и  подружился  с  его  сыновьями  —  Николаем  и  Даниилом.  Эта
дружба  сыграла  большую  роль  в  жизни  Л.  Эйлера.
 Осенью  1725  г.  Николай  и  Даниил  Бернулли  в  числе  других
приглашенных  ученых  начали  свою  работу  в  Петербургской  ака¬
демии.  По  их  ходатайству  приглашение  в  Петербург  получил  и
молодой  магистр  искусств  Леонард  Эйлер.  В  мае  1727  г.  двадца¬
тилетний  Эйлер  стал  адъюнктом  (младшим  академиком)  Петер¬
бургской  академии.  По  «ученой»  лестнице  Эйлер  продвигался
очень  быстро:  в  1731  г.  он  профессор  физики,  т.  е.  действитель¬
ный  член  академии,  в  1733  г.  —  руководитель  кафедры  высшей
математики.  С  появлением  Эйлера  в  Петербурге  ни  один  том
трудов  академии  не  выходил  без  нескольких  работ  молодого
ученого.  За  первые  14  лет  работы  в  Петербурге  Эйлер  написал
более  75  крупных  работ.
 В  конце  1740  г.  в  связи  с  резким  обострением  обстановки  в
 62
 Л.  Эйлер

академии  (руководство  академией  было  захвачено  Бироном,
Шумахером  и  другими  невежественными  людьми)  Эйлер  при¬
нял  предложение  прусского  короля  и  уехал  в  Берлин.  Однако,
находясь  в  Берлине,  Эйлер  остается  почетным  членом  Петер¬
бургской  академии,  получает  от  нее  пенсию  и  по-прежнему
много  делает  для  развития  науки  в  России:  он  редактирует  ма¬
тематические  отделы  русских  журналов,  приобретает  для  ака¬
демии  книги  и  инструменты.  На  квартире  у  него  годами  живут
ученые  из  России,  он  присылает  в  академию  темы  для  научных
конкурсов.  Именно  в  этот  период  он  ведет  переписку  с  М.  В.  Ло¬
моносовым  и  дает  в  1747  г.  блистательный  отзыв  на  его  ра¬
боты,  что  немало  разочаровало  секретаря  академии  Шумахера,
пытавшегося  отстранить  Ломоносова  от  научной  деятельности.
 После  25-летнего  пребывания  в  Берлине  в  1766  г.  Л.  Эйлер
вновь  возвратился  в  Россию  и  до  конца  дней  своих  в  течение
 16 	лет  плодотворно  работал  в  Петербургской  академии.  Еще  в
возрасте  31  года,  занимаясь  много  кропотливыми  вычислениями
и  вычерчиванием  карт,  Л.  Эйлер  ослеп  на  левый  глаз,  а  в  66  лет
он  почти  ослеп  на  правый.  Но  обладая  феноменальной  памятью,
Эйлер  научился  писать  на  доске  мелом  вслепую  и  давать  устные
пояснения.  В  таком  состоянии  он  диктовал  не  только  отдельные
статьи,  но  и  целые  книги.  18  сентября  1783  г.  Эйлер  внезапно
почувствовал  себя  плохо.  Он  успел  произнести:  «Я  умираю»,
потерял  сознание  и  скончался  через  несколько  часов  от  крово¬
излияния  в  мозг.  По  образному  выражению  математика  Кондор-
се,  «Эйлер  перестал  жить  и  вычислять».  Прах  Эйлера  покоится
в  Ленинградском  некрополе.  Л.  Эйлера  нередко  называют  уче¬
ным  России,  потому  что  Россия  стала  его  второй  родиной.  Здесь
выросли  пятеро  его  детей  и  38  внуков.  Его  потомки  и  сейчас  жи¬
вут  в  нашей  стране.
 Постепенно  укреплялась  и  материальная  база  академии.
В  1725  г.  академии  передается  кунсткамера  (это  был  первый
академический  музей  этнографии),  библиотека  летнего  дворца
Петра  I,  затем  при  академии  создаются  химическая  лаборато¬
рия  и  физический  кабинет,  механические  и  оптические  мастер¬
ские;  в  XIX  в.  были  созданы  Пулковская  обсерватория,  акаде¬
мические  музеи  по  геологии,  ботанике,  минералогии.  К  своему
100-летию  академия  была  уже  солидным  исследовательским  уч¬
реждением.  К  сожалению,  она  все  больше  оправдывала  свое
название  —  императорская.  Могучий  взлет  передовой  общест¬
венной  мысли  в  России  происходил  вне  стен  академии.  А.  Н.  Ра¬
дищев,  В.  Г.  Белинский,  Н.  Г.  Чернышевский,  Н.  А.  Добролюбов,
А.  И.  Герцен  работали  вне  академии.  Признанный  во  всем  мире
Д.  И.  Менделеев  в  1880  г.  не  был  избран  действительным  членом
Российской  академии  наук.  Такая  же  участь  постигла  К.  А.  Ти¬
мирязева,  И.  М.  Сеченова,  А.  Г.  Столетова  и  многих  других  уче¬
ных.  Долог  и  труден  был  путь  к  признанию  в  России  для  многих
ее  выдающихся  умов.  Наглядный  пример  тому  история
 63

И.  И.  Мечникова.  В  1887  г.  из-за  отсутствия  условий  для  работы
И.  И.  Мечников  был  вынужден  уехать  за  границу,  где  достиг
огромных  научных  успехов  в  знаменитом  парижском  институте
Л.  Пастера.  И  вот  в  1902  г.  Российская  императорская  академия
избрала  его  своим  почетным  членом,  как  это  делалось  в  отно¬
шении  иностранцев.
 В  начале  XX  в.  революционный  ветер  проникает  в  академию.
В  январе  1905  г.  была  опубликована  «Записка  342  ученых»,  в  ко¬
торой  критиковались  недостатки  народного  просвещения  и  пред¬
лагались  меры  по  его  улучшению.  Записку  подписали  17  акаде¬
миков,  в  том  числе  С.  Ольденбург,  Н.  Бекетов,  В.  Ключевский,
А.  Марков,  А.  Ляпунов.  В  ответ  на  это  президент  академии  ве¬
ликий  князь  К.  Романов  в  своем  циркулярном  письме  обвинил
ученых  в  политике  и  побуждении  студентов  к  беспорядкам.  Мно¬
гие  академики  очень  резко  ответили  на  этот  циркуляр.  Письмо
математика  А.  Маркова  начиналось  словами:  «Прежде  всего  счи¬
таю  необходимым  заявить,  что  я  не  могу  изменять  своих  убеж¬
дений  по  приказанию  начальства».
 И  только  октябрь  1917  г.  распахнул  двери  Российской  ака¬
демии  наук,  знаменуя  собой  начало  нового  этапа  в  ее  развитии.
 М.  В.  ЛОМОНОСОВ  —  ВЕЛИКИЙ  СЫН  РОССИИ
 Он  создал  первый  университет.  Он,
лучше  сказать,  сам  был  первым  на¬
шим  университетом.
 А.  С.  Пушкин
 История  человечества  знает  много  разносторонне  одаренных
людей.  И  среди  них  на  одно  из  первых  мест  надо  поставить  ве¬
ликого  русского  ученого  Михаила  Васильевича  Ломоносова.  Оп¬
тика  и  теплота,  электричество  и  тяготение,  метеорология  и  ис¬
кусство,  география  и  металлургия,  история  и  химия,  философия
и  литература,  геология  и  астрономия  —  вот  те  области,  в  кото¬
рых  Ломоносов  оставил  свой  след.  А.  С.  Пушкин  писал,  что,  «сое¬
диняя  необыкновенную  силу  воли  с  необыкновенной  силой  поня¬
тия,  Ломоносов  обнял  все  отрасли  просвещения.  Жажда  науки
была  сильнейшей  страстью  сей  души,  исполненной  страстей».
Следует  заметить,  что  эта  разнообразная  деятельность  Ломоно¬
сова  была  порождена  бурной  эпохой  преобразования  нашей  Ро¬
дины,  эпохой,  связанной  с  деятельностью  Петра  I.
 Тщательное  изучение  работ  Ломоносова  в  области  физики  и
химии,  проведенное  в  наше  время,  открыло  нам  совершенно  но¬
вое  понимание  роли  Ломоносова  в  мировой  науке.  Если  в  науке
современной  ему  эпохи  доминировали  узкий  эмпиризм,  ограни¬
ченность  и  метафизичность  теоретических  концепций,  то  гений
Ломоносова  охватывал  эти  проблемы  во  всей  их  широте  и  под¬
нимался  до  глубоких  теоретических  обобщений,  идущих  часто
 64

против  течения,  но  вскрываю¬
щих  истину.  Ломоносов  несом¬
ненно  олицетворяет  собой
наиболее  прогрессивный  и  бое¬
вой  дух  науки  своего  времени.
 Оценка  его  работ  знаменитым
Эйлером,  полагавшим,  что  «эти
работы  могут  служить  укра¬
шением  любой  академии»,  не¬
сомненно  оправдана.
 Великий  ученый,  ставший
гордостью  своей  Родины,  ро¬
дился  в  семье  помора  Василия
Дорофеевича  Ломоносова  8  но¬
ября  1711  г.  в  деревне  Миша-
нинской,  расположенной  на  ос¬
трове  в  устье  Северной  Двины,
против  города  Холмогоры.
 Уже  с  детства  Михаил  Ло¬
моносов  начал  тяжелую  трудо¬
вую  жизнь.  Десятилетним  мальчиком  сопровождал  он  отца  в  его
далеких  и  часто  опасных  путешествиях.  На  отцовском  галиоте
«Чайка»  побывал  маленький  Ломоносов  на  Двине,  в  Белом  море,
в  Северном  Ледовитом  океане.  С  большим  интересом  наблюдал
он  жизнь  и  природу  родного  края,  обычаи  и  нравы  его  обитате¬
лей.  Путешествуя  с  отцом,  Михаил  познакомился  с  различными
производствами.  Особенно  большое  впечатление  произвели
на  него  верфи  Северной  Двины,  где  строились  военные  и  торго-
ные  корабли.  С  изумлением  следил  Ломоносов,  как  руками  чело¬
века  создается  величественный  корабль.  На  поморских  солевар¬
нях  Белого  моря  он  хорошо  изучил  производство  соли.  Интерес
к  промышленности  сохранился  у  Ломоносова  на  всю  жизнь.
 Все  виденное  мальчиком  вызывало  необычную  в  ребенке  его
лет  жажду  знания.  Возвращаясь  из  плаваиия,  Ломоносов  брал¬
ся  за  книги.  Рано  научившись  читать,  он  вскоре  знал  наизусть  те
немногие  книги,  которые  смог  достать.  Однако  это  были  церков¬
ные  книги,  и  в  них  он  не  находил  ответа  на  интересовавшие  его
вопросы.
 С  большим  трудом  удалось  ему  достать  немногочисленные  в
то  время  недуховные  книги.  «Славянская  грамматика»  Смотриц-
кого  и  «Арифметика»  Магницкого  открыли  мальчику  неизвест¬
ный  до  тех  пор  мир  —  мир  знания.  Особенно  большое  влияние
оказало  на  него  чтение  «Арифметики»  Магницкого.  Эта  книга  не
была  похожа  на  современные  нам  учебники  арифметики.  В  ней
излагались  не  только  правила  простейших  математических  вы¬
числений,  но  сообщались  также  простейшие  сведения  по  физике,
геометрии,  навигации,  астрономии  и  т.  д.  Эта  книга  являлась  в
некотором  роде  энциклопедией  тех  времен.
 29
 65
 М.  Ломоносов

Деревня,  в  которой  родился  М.  В.  Ломоносов
 Несчастливой  была  домашняя  жизнь  Михаила  Ломоносова.
Мать  его,  Елена  Ивановна  Сивкова,  умерла,  когда  он  был  еще
ребенком.  Много  лет  спустя  Ломоносов  писал:  «Имеючи  отца
хотя  по  натуре  доброго  человека,  однако  в  крайнем  невежестве
воспитанного,  и  злую  завистливую  мачеху,  которая  всячески  ста¬
ралась  произвести  гнев  в  отце  моем,  представляя,  что  я  всегда
сижу  попустому  за  книгами,  для  того  многократно  я  принужден
был  читать  и  учиться,  чему  возможно  было,  в  уединенных  и  пус¬
тых  местах  и  терпеть  стужу  и  голод...»  Преследования  мачехи,
делавшие  жизнь  дома  невыносимой,  и  непреодолимое  стремление
к  знанию,  которое  нельзя  было  удовлетворить  на  родине,  заста¬
вили  Ломоносова  решиться  уйти  из  родного  дома.
 Зимой  1730  г.  он  ушел  с  обозом  в  Москву.  Здесь  в  январе
1731  г.  Ломоносов  поступил  в  Заиконоспасскую  славяно-греко¬
латинскую  академию  —  первое  высшее  учебное  заведение  Москов¬
ской  Руси.  Нелегки  были  годы  учебы.  Вот  как  об  этом  он  вспоми¬
нал  впоследствии:  «Имея  один  алтыи  в  день  жалованья,  нельзя  бы¬
ло  иметь  на  пропитание  в  день  больше,  как  на  денежку  хлеба  и
на  денежку  квасу,  остальное  на  бумагу,  на  обувь  и  другие  нуж¬
ды.  Таким  образом  жил  я  пять  лет  и  наук  не  оставил».  В  этих
трудных  условиях,  усугубляемых  насмешками  младших  школь¬
 66

ников,  —  «смотри-де  какой  болван  лет  в  двадцать  пришел  латы-
не  учиться»,  —  Ломоносов  сумел  проявить  свои  блестящие  спо¬
собности,  пройдя  первые  три  класса  за  один  год.
 Но  схоластическая  наука  его  не  удовлетворяла.  Ломоносов
искал  новых  путей.  Он  собирался  было  уехать  священником  с
Оренбургской  экспедицией,  однако  при  допросе  открылось  ис¬
тинное  происхождение  Ломоносова  (при  поступлении  в  акаде¬
мию  он  сказался  сыном  попа),  и  поездка  не  состоялась.  Затем
он  ездил  в  Киевскую  духовную  академию,  но  и  обучение  в  ней
его  не  удовлетворило.  Сенатское  предписание  пришло  как  нель¬
зя  кстати:  в  числе  лучших  двенадцати  учеников,  вызывавшихся
в  Петербург,  был  назван  и  Михайло  Ломоносов.  В  день  нового
1736  г.  он  прибыл  в  Петербург.  Еще  одно  обстоятельство  оказа¬
лось  благоприятным  для  Ломоносова.  Ощущалась  острая  необ¬
ходимость  в  специалистах  горного  дела.  И  трое  наиболее  подго¬
товленных  студентов:  Ломоносов,  Виноградов  и  Рейзер  —  были
отправлены  за  границу  для  обучения  горному  делу  и  для  про¬
хождения  общего  курса  наук.  3  ноября  1736  г.  студенты  прибыли
в  Марбург  к  Вольфу,  а  затем  должны  были  обучаться  металлур¬
гии  у  Генкеля  во  Фрейберге.
 Ломоносов  с  увлечением  слушал  лекции  Вольфа.  Для  пре¬
подавания  Вольфа  характерно  было  использование  математиче¬
ского  метода,  что  вносило  ясность  в  изложение  наиболее  слож¬
ных  вопросов.  Это  особенно  понравилось  Ломоносову,  и  тогда
же  он  решил:  если  доведется  ему  в  дальнейшем  что-либо  препо¬
давать,  всегда  поступать  так  же.  Высоко  оценивая  Вольфа,  Ло¬
моносов  не  принял  идеалистическую  часть  его  системы.  Об  этом
свидетельствуют  первые  работы  Ломоносова,  отосланные  им  в
1738—1739  гг.  при  отчете  в  академию:  «Образчик  знания  физи¬
ки:  о  превращении  твердого  тела  в  жидкое...»  и  в  особенности
физическая  диссертация  «О  различии  смешанных  тел,  состоящем
в  сцеплении  корпускул».  Но  если  Ломоносов  так  быстро  смог
преодолеть  Вольфа,  то  тем  более  быстро  он  должен  был  убе¬
диться,  что  ему  нечему  учиться  у  Генкеля,  который,  по  отзыву
Ломоносова,  «всю  разумную  философию  презирал».  Отношения
между  Генкелем  и  Ломоносовым  быстро  испортились,  и  Ломоно¬
сов  покинул  Фрейберг.
 8  июня  1741  г.,  после  почти  пятилетнего  пребывания  за  гра¬
ницей,  Ломоносов  прибыл  в  Россию.  Через  полгода  после  заня¬
тий  по  переводам,  по  составлению  каталога  минералов  и  выпол¬
нения  других  работ  Ломоносов  становится  адъюнктом  физиче¬
ского  класса  академии.  Очень  скоро  молодому  адъюнкту  при¬
шлось  принять  участие  в  академических  делах;  от  него  не  могло
укрыться  тяжелое  положение  академии,  самодурство  Шумахе¬
ра,  засилье  немецкой  партии,  возглавляемой  профессорами.  Он
не  преминул  примкнуть  к  русской  партии  во  главе  с  Нартовым,
принял  участие  в  обвинении  Шумахера,  по  которому  последний
был  арестован  и  назначена  следственная  комиссия.
 67

В  феврале  1744  г.  Ломоносов  представил  новую  диссертацию
«О  нечувствительных  физических  частицах»  и  в  том  же  году  за¬
кончил  замечательную  работу  «Размышления  о  причине  тепло¬
ты  и  холода».  В  апреле  1745  г.  он  подал  рапорт  о  назначении
его  профессором  химии.  Конференция,  рассмотрев  рапорт  Ломо¬
носова  3  мая  1745  г.,  согласилась  с  тем,  что  он  достойный  кан¬
дидат  на  профессорское  звание,  и  предложила  ему  написать  и
защитить  диссертацию  по  металлургии.  В  июне  диссертация  «О
светлости  металлов»  была  готова.  Однако  Шумахер  пытался
препятствовать  назначению  Ломоносова,  он  отослал  его  работы
«О  светлости  металлов»,  «Размышления  о  причине  теплоты  и
холода»  и  «Попытка  теории  упругой  силы  воздуха»  Эйлеру,
думая  получить  плохой  отзыв.  Но  вопреки  ожиданиям  Шумахе¬
ра  Эйлер  прислал  восторженный  отзыв:  «Все  сии  сочинения  не
только  хороши,  но  и  превосходны,  ибо  он  изъясняет  физические
и  химические  материи...  с  таким  осиовательством,  что  я  совер¬
шенно  уверен  в  справедливости  его  изъяснений».  В  июле  1745  г.
Ломоносов  стал  профессором.
 Профессорская  деятельность  Ломоносова  с  первых  шагов  от¬
личалась  важными  для  русской  пауки  начинаниями.  Первым
было  строительство  в  России  химической  лаборатории,  вторым  —
издание  ломоносовского  перевода  «Экспериментальной  Вольфи-
янской  физики».  Этим  переводом  русская  физика  получила  не
только  первый  учебник  на  русском  языке,  по  и  основы  русского
научного  языка.  В  1749  г.  вышел  первый  том  «Новых  коммента¬
риев  Петербургской  Академии  наук»,  в  которых  были  помешены
«Размышления  о  причине  теплоты  и  холода»,  «Опыт  теории
упругой  силы  воздуха»,  «О  вольном  движении  воздуха,  в  руднике
примеченном»,  «Рассуждение  о  действии  химических  раствори¬
телей  вообще».  В  1749  г.  Ломоносов  принял  участие  по  предло¬
жению  Эйлера  в  конкурсе  Берлинской  академии  наук  на  тему  о
происхождении  селитры.
 Период  1745—1750  гг.  характеризуется  большими  творчески¬
ми  достижениями  Ломоносова.  Он  разработал  и  обосновал  но¬
вую  отрасль  знания  —  физическую  химию,  кинетическую  тео¬
рию  теплоты  и  газов,  сформулировал  закон  сохранения  материи
и  движения.  В  то  же  время  Ломоносов  вел  кипучую  научно-ор¬
ганизационную,  педагогическую  и  литературную  деятельность.
К  концу  этого  периода  он  —  знаменитый  автор  од,  трагедий,  при¬
знанный  оратор,  его  «слова»  на  торжественных  актах  пользуют¬
ся  большим  успехом,  он  горячо  полемизирует  с  академиком  Мил¬
лером  о  начале  русской  истории,  начинает  опыты  по  изготовле¬
нию  окрашенных  стекол  (мозаика).
 В  следующее  пятилетие  (1750—1755)  деятельность  Ломоно¬
сова  развертывается  также  широким  фронтом.  Его  научная  ра¬
бота  протекает  по  двум  направлениям:  электрические  явления
и  химия.  В  этот  же  период  Ломоносов  много  занимается  вопро¬
сами  окрашивания  стекла.  К  1752  г.  эти  опыты  были  в  основном
 68

закончены,  а  в  1753  г.  благодаря  огромным  усилиям  Ломоносова
был  пущен  первый  завод  мозаичного  стекла  (ныне  это  знамени¬
тый  завод  художественных  изделий  под  Ленинградом).
 6  сентября  1751  г.  Ломоносов  произнес  свое  знаменитое
•  Слово  о  пользе  химии».  Он  разработал  и  прочитал  в  1752—
1754  гг.  совершенно  новый  и  необычный  курс  физической  химии.
В  своих  физико-химических  исследованиях  Ломоносов  далеко
опередил  свой  век:  физическая  химия  как  наука  появилась
только  в  конце  XIX  в.
 Много  сил  отдавал  Ломоносов  в  этот  период  созданию  Мос¬
ковского  университета;  он  сам  составил  проект  университета.
В  апреле  1755  г.  Московский  университет  был  открыт.  И  сегод¬
ня,  являясь  ведущим  вузом  страны,  он  по  праву  иосит  имя  ве¬
ликого  ученого.
 В  этот  период  Ломоносов  задумал  «Трактат  о  природе  эфи¬
ра,  разработанный  математическим  методом»  (до  нас  ничего
не  дошло  из  этого  сочинения),  написал  «Трактат  электричества,
разработанный  математическим  путем».  В  результате  опытов  по
цветам  и  краскам  Ломоносов  создал  «Слово  о  происхождении
света,  новую  теорию  о  цветах  представляющее».  В  связи  с  от¬
крытием  в  1759  г.  петербургским  академиком  Брауном  точки
замерзания  ртути  Ломоносов  в  1760  г.  опубликовал  «Рассужде¬
ние  о  твердости  и  жидкости  тел».
 В  1757  г.  Ломоносов  был  назначен  советником  канцелярии,
а  с  марта  1758  г.  ему  были  поручены  Историческое  и  Географи¬
ческое  собрания,  гимназия  и  университет.  26  мая  1761  г.  Ломоно¬
сов  наблюдал  редкое  астрономическое  явление  —  прохождение
Венеры  по  диску  Солнца  —  и  открыл  атмосферу  Венеры.  В  связи
с  географическими  занятиями  он  публикует  работы:  «Рассужде¬
ние  о  большой  точности  морского  пути»  (содержит  предложение
об  организации  международной  мореплавательной  академии  и
 о 	расширении  работ  по  земному  магнетизму,  геофизике  и  метео¬
рологии»,  «Краткое  описание  разных  путешествий  по  Северным
морям  и  показание  возможного  проходу  Сибирским  Океаном  в
Восточную  Индию»  (идея  Северного  морского  пути),  «Мысли  о
происхождении  ледяных  гор  в  Северных  морях».
 Роль  Ломоносова  как  замечательного  поэта  и  преобразовате¬
ля  русского  литературного  языка  В.  Г.  Белинский  определил  так:
«С  Ломоносова  начинается  наша  литература;  он  был  ее  отцом  и
пестуном».  Ломоносов  придавал  огромное  значение  националь-
юму  языку  в  развитии  культуры  народа.  Он  считал,  что  культу¬
ра  каждого  народа  должна  развиваться  на  основе  своего  нацио¬
нального  языка.
 В  марте  1765  г.  Ломоносов  простудился  и  4  апреля  скончался.
Он  умирал  в  тяжелом  сознании  гибели  своих  начинаний.  Ломо¬
носов  был  прав  и  не  прав.  Он  ясно  сознавал  невозможность  осу¬
ществления  в  царской  России  тех  идеалов,  за  которые  боролся
всю  жизнь.  Через  150  лет  после  его  смерти  другой  великий  рус¬
 69

ский  ученый  П.  Н.  Лебедев  с  горечью  скажет  о  невыносимых,
«ломоносовских»  условиях  русской  научной  работы,  скажет  о
том,  что  «в  ужасающем  количестве  гибнут  творческие  научные
замыслы,  и  то,  что  достигается,  достигается  вопреки  этим  усло¬
виям».
 Но  Ломоносов  был  не  прав,  говоря  о  полной  гибели  его  дела.
Оно  не  погибло.  Великое  имя  и  дела  Ломоносова  вдохновляли  и
продолжают  вдохновлять  русскую  научную  мысль.  Настало  вре¬
мя  для  осуществления  его  заветной  мечты  о  могуществе  русской
науки,  и  по-новому  воспринимает  советская  молодежь  дошедший
к  ней  через  века  призыв:
 «О  вы,  которых  ожидает
Отечество  от  недр  своих
И  видеть  таковых  желает,
 Каких  зовет  из  стран  чужих,
 О,  ваши  дни  благословенны!
 Дерзайте  ныне  ободренны
Раченьем  вашим  показать,
 Что  может  собственных  Платонов
И  быстрых  разумом  Невтонов
Российская  земля  рождать».
 Заканчивая  наш  рассказ  о  М.  В.  Ломоносове,  подведем  не¬
которые  итоги  его  научной  деятельности,  охарактеризуем  его  фи¬
зические  воззрения.
 Ломоносов  является  одним  из  основоположников  кинетиче¬
ской  теории  теплоты  и  газов,  автором  закона  сохранения  мате¬
рии  и  движения.  Приведем  слова  Ломоносова  из  письма  Л.  Эй¬
леру  (1748  г.):  «Все  изменения,  случающиеся  в  природе,  проис¬
ходят  так,  что  если  что-либо  прибавится  к  чему-либо,  то  столько
же  отнимется  от  чего-то  другого.  Так,  сколько  к  какому-нибудь
телу  присоединится  материи,  столько  же  отнимется  от  другого;
сколько  часов  я  употребляю  на  сон,  столько  же  отнимаю  от  бде¬
ния  и  т.  д.  Так  как  этот  закон  природы  всеобщ,  то  он  простира¬
ется  даже  и  в  правила  движения,  и  тело,  побуждающее  своим
толчком  другое  к  движению,  столько  же  теряет  своего  движения,
сколько  сообщает  другому,  движимому  им».
 Ломоносов  впервые  предсказал  существование  абсолютного
нуля  температуры,  объяснил  из  кинетических  соображений  закон
Бойля.  Введя  в  химию  весы,  он  доказал  неправильность  мнения
об  увеличении  веса  металлов  при  их  обжигании  в  «заплавленных
накрепко  стеклянных  сосудах».
 Он  впервые  высказал  мысль  о  связи  электрических  и  свето¬
вых  явлений,  об  электрической  природе  северного  сияния,  о
вертикальных  течениях  как  источнике  атмосферного  электриче¬
ства.  Защищая  волновую  теорию  света,  Ломоносов  в  оптике  про¬
делал  большую  работу  по  конструированию  оптических  прибо¬
ров,  по  цветам  и  красителям,  по  преломлению  света.
 Ученый  оставил  после  себя  большое  число  идей,  реализация
которых  осуществлялась  наукой  в  течение  100—150  лет  после
 70

его  смерти.  Записывая,  например,  наблюдение,  что  «наэлектри¬
зованная  чаша  весов  притягивается  к  железной  плите»,  Ломоно¬
сов  делает  вывод:  «Весами  можно  весить  электрическую  силу».
Это  было  реализовано  В.  Томсоном  в  абсолютном  электрометре.
Занимаясь  электричеством,  он  делает  пометку:  «Надо  поставить
опыт,  будет  ли  луч  света  иначе  преломляться  в  наэлектризован¬
ном  стекле  и  воде».  Такой  опыт  был  проведен  в  1875  г.  Керром,
открывшим  двойное  преломление  луча  в  электрическом  поле.
 Новые  идеи  у  Ломоносова  не  были  случайными  догадками.
Они  являлись  результатом  его  стройного  научного  материалис¬
тического  мировоззрения.  Ломоносов  был  разносторонним  и
глубоким  философом,  мечтавшим  написать  грандиозную  корпус¬
кулярную  философию  природы,  объясняющую  все  явления  орга¬
нической  и  неорганической  природы  с  единой  точки  зрения.
В  своем  мировоззрении  он  не  был  ни  ньютонианцем,  ни  картези¬
анцем.  «Сами  свой  разум  употребляейте.  Меня  за  Аристотеля,
Картезия,  Невтона  не  посчитайте.  Если  вы  мне  их  имя  дадите,
то  знайте,  что  вы  холопы»,  —  писал  Ломоносовводной  из  заме¬
ток.  Ломоносов  был  более  последовательным  материалистом,  чем
Декарт  и  Ньютон;  он  строго  руководствовался  основной  идеей:
«Природа  крепко  держится  своих  законов  и  всюду  одинакова».
В  своих  исследованиях  Ломоносов  широко  использовал  закон
сохранения  материи  и  движения.  Природа,  по  Ломоносову,  «со¬
стоит  в  действии  и  противодействии».  Это  прекрасный  образец
диалектики.  Своими  воззрениями  Ломоносов  стремился  преодо¬
леть  метафизику  и  прежде  всего  отрыв  материи  от  движения.
Хотя  под  движением  он  понимал  только  механическое  движение,
по  его  высказывания,  что  «тела  не  могут  ни  действовать,  ни  про¬
тиводействовать  взаимно  без  движения;  природа  тел  состоит  в
движении,  и,  следовательно,  тела  определяются  движением»,  сви¬
детельствуют  об  огромной  высоте,  на  которой  стоял  Ломоносов
и  в  этом  вопросе.
 Г  л  а  в  а  4
 РАЗВИТИЕ  И  ЗАВЕРШЕНИЕ  КЛАССИЧЕСКОЙ  ФИЗИКИ
 в  XIX  в.
 ВОЛНОВАЯ  ОПТИКА  И  ЕЕ  СОЗДАТЕЛИ
(Т.  ЮНГ  И  Ж.  ФРЕНЕЛЬ)
 Природа  проста  и  плодотворна.
 Френель
 Рассматривая  оптику  XVIII  в.,  мы  отмечали  тот  факт,  что
хотя  в  этот  период  корпускулярная  и  волновая  теории  света  со¬
существовали,  однако  преимущество  отдавалось  корпускулярной
 71

теории.  Несмотря  на  то  что  яв¬
ления  дифракции  и  интерфе¬
ренции,  открытые  еще  в
XVII  в.,  не  объяснялись  на  ос¬
нове  корпускулярных  пред¬
ставлений,  ученые  XVIII  в.  на¬
деялись  на  их  объяснение  на
основе  корпускулярной  теории
в  будущем.  Но  это  была  тщет¬
ная  надежда.  XIX  век  стал
веком  торжества  волновой  тео¬
рии  света,  созданной  и  обосно¬
ванной,  главным  образом,  ра¬
ботами  Томаса  Юнга  (1773—
1829)  и  Огюстена  Жана  Френе¬
ля  (1788—1827).
 Т.  Юнг  родился  13  июня
1773  г.  в  Милвертоне  (Анг¬
лия).  Уже  в  двухлетнем  воз¬
расте  он  научился  читать,  в
4  года  знал  наизусть  много  сочинений  английских  поэтов.
В  восьмилетием  возрасте  Юнг  овладел  токарным  ремеслом,  ис¬
пользуя  его  в  дальнейшем  при  конструировании  различных  фи¬
зических  приборов.  Образование  он  получил  в  частном  пансио¬
не  г.  Комптона,  где  самостоятельно  изучил  дифференциальное
исчисление  и  овладел  французским,  итальянским,  древнееврей¬
ским,  персидским,  арабским  и  другими  языками.  К  15  годам  Юнг
знал  в  совершенстве  до  десяти  языков  и  читал  в  подлиннике
работы  греческих  и  римских  классиков.
 Девизом  жизни  Юнга  было:  «Всякий  человек  может  сделать
то,  что  делают  другие».  Следуя  этому  правилу,  Юнг  даже  сде¬
лался  цирковым  наездником.  Он  был  прекрасным  музыкантом  и
играл  почти  на  всех  известных  в  то  время  музыкальных  инстру¬
ментах,  глубоко  знал  живопись  и  виднейших  ее  представителей.
Выбирая  профессию,  Юнг  решил  остановиться  на  медицине,  ко¬
торой  занимался  в  Лондоне,  Эдинбурге,  Геттингене  и  Кэмбрид-
же.  В  1795  г.  он  получил  степень  доктора  медицины.
 Огромная  разносторонность  Юнга  проявилась  в  его  научных
работах  по  механике,  оптике,  акустике,  кораблестроению,  астро¬
номии,  геофизике  и  др.  Около  60  статей  написал  он  для  «Бри¬
танской  энциклопедии».  Причем  некоторые  из  них  ему  приходи¬
лось  печатать  аноннмно,  чтобы  не  повредить  своей  репутации
врача.  В  1801  г.  Юнг  становится  профессором  Королевского  ин¬
ститута  в  Лондоне.
 Первой  работой  Юнга  было  сочинение  «Наблюдения  над  про¬
цессом  зрения»,  написанное  в  1793  г.,  в  котором  он  разработал
теорию  аккомодации  глаза.  Занимаясь  вопросами  оптики,  Юнг  в
1800  г.  сформулировал  принцип  суперпозиции  волн,  объяснил
 Т.  Юнг
 72

явление  интерференции,  введя  в  науку  этот  термин.  В  1801  г.
вышла  его  «Теория  света  и  цвета»,  где  была  изложена  волновая
теория  света.  Суть  ее  словами  Юнга  можно  выразить  так:  «Лу¬
чистый  свет  состоит  из  колебательных  движений  светоносного
эфира».  По  Юнгу,  все  богатство  цветов  объяснялось  колебатель¬
ными  движениями  эфира,  а  их  различие  —  различием  частот  ко¬
лебаний.
 На  основе  принципа  суперпозиции:  «световые  колебания  рас¬
пространяются  в  эфире  от  различных  источников,  не  мешая  друг
другу»,  Юнг  формулирует  следующий  закон:  «Везде,  где  части
одного  и  того  же  света  попадают  в  глаз  по  разным  направлени¬
ям,  свет  становится  или  более  сильным,  где  разность  путей  есть
целое  кратное  некоторой  длины,  и  наименее  сильным  в  проме¬
жуточных  состояниях...  и  эта  длина  различна  для  света  различ¬
ных  цветов».  Все  это  Юнг  подтвердил  на  известном  опыте,  когда
свет  из  небольшого  отверстия  в  ставне  освещал  экран  с  двумя
маленькими  отверстиями,  проколотыми  булавкой.  (Этот  опыт  в
физике  сейчас  называется  по  имени  ученого).  Измеряя  ширину
полос,  Юнг  определил  впервые  в  истории  физики  длину  световой
волны.  Он  доказал  волновую  природу  и  ультрафиолетовых  лучей,
открытых  в  1802  г.  Юнг  считал  световые  волны  продольными.
Это  положение  привело  к  непреодолимому  противоречию  волно¬
вой  теории  с  явлением  поляризации,  открытым  в  1808  г.  фран¬
цузским  физиком  Малюсом  (1775—1812).
 Суть  этого  явления  состоит  в  том,  что  из  естественного  света,
колебания  в  котором  происходят  во  всевозможных  направлени¬
ях,  можно  выделить  свет,  направления  колебаний  в  котором
каким-либо  образом  упорядочены.  Такой  свет  называется  поля¬
ризованным.  Если  колебания,  например,  происходят  в  одной
плоскости,  то  свет  называется  линейно-  или  плоскополяризован-
ным.
 Объяснение  явления  поляризации  требовало  принять  условие
поперечности  световых  волн.  В  этот  период  в  области  оптики
шло  накопление  и  других  экспериментальных  фактов,  требующих
создания  единой  теории,  объясняющей  все  разнообразие  оптиче¬
ских  явлений.  Создателем  ее  явился  французский  инженер  Огюс¬
тен  Жан  Френель  —  гений,  который,  по  словам  Дж.  Гершеля,
«составил  честь  Франции  и  своего  века».
 Френель  родился  10  мая  1788  г.  в  Нормандии,  в  семье  архи¬
тектора.  В  отличие  от  Юнга,  он  только  к  восьми  годам  научил¬
ся  читать.  Здоровье  Френеля  было  слабым,  но  среди  своих  свер¬
стников  он  выделялся  искусством  конструирования  бузиновых
пушек  и  луков.  В  1801  г.  Френель  поступил  в  школу  г.  Кана,  а
в  1804  г.  —  в  Политехническую  школу,  где  обратил  на  себя  вни¬
мание  своими  способностями.  Из  Политехнической  школы  Фре¬
нель  перешел  в  школу  мостов  и  дорог  и  закончил  ее  в  звании
инженера.  Однако  работа  по  ремонту  и  прокладке  дорог  мало
интересовала  Френеля,  и  он  пытается  заниматься  то  философией
 73

н  богословием,  то  химией  и
техникой.  Примерно  в  1811  г.,
прочитав  работы  Био  по  поля¬
ризации,  он  заинтересовался
этим  явлением  и  начал  изучать
оптику.
 В  октябре  1815  г.  он  пред¬
ставил  в  Парижскую  академию
свою  первую  работу  по  диф¬
ракции  света.  В  1819  г.  его
«Заметка  о  теории  дифракции»
получила  первую  премию  ака¬
демии  наук.  С  1823  г.  Фре¬
нель  —  член  Парижской  ака¬
демии  наук,  с  1825  г.  —  член
Лондонского  Королевского
общества.  Однако  слабое
здоровье  уже  в  1824  г.  заста¬
вило  его  отказаться  от  науч¬
ной  работы.  Приятное  извес¬
тие  о  награждении  медалью  Румфорда  застало  Френеля  очень
больным.  14  июля  1827  г.  в  возрасте  всего  лишь  тридцати  девя¬
ти  лет  он  умер.
 Взяв  за  основу  принцип  Гюйгенса  для  построения  фронта
механических  волн,  Френель  дополнил  его  принципом  интерфе¬
ренции.  Так  в  физике  появился  принцип  Гюйгенса  —  Френеля1.
 Суть  принципа  Гюйгенса  —  Френеля  состоит  в  том,  что  для
определения  освещенности  какой-либо  точки  экрана,  надо  светя¬
щуюся  поверхность  разбить  на  элементарные  площадки  и  рас¬
сматривать  их  действие  в  данной  точке  экрана  с  учетом  разности
хода  волн.  На  основе  этого  принципа  Френель  объяснил  прямо¬
линейное  распространение  света,  законы  отражения  и  прелом¬
ления.
 Здесь  есть  смысл  рассказать  об  одном  интересном  случае,
связанном  с  работами  Френеля.  В  1817  г.  Парижская  академия
объявила  конкурс  на  лучшее  решение  задачи  о  дифракции.  При¬
чем  сама  формулировка  задачи  была  такой,  что  решение  ее
предполагалось  на  основе  корпускулярных  представлений.  Фре¬
нель  долго  не  решался  принять  участие  в  конкурсе,  но  сдался
на  уговоры  друзей  и  в  апреле  1818  г.  представил  в  академию
«Заметку  о  теории  дифракции».  Работа  шла  под  девизом  «При¬
рода  проста  и  плодотворна»,  написанном  на  конверте.  Когда
комиссия  в  составе  Био,  Араго,  Лапласа,  Гей-Люссака  и  Пуассо¬
 1  Принцип  интерференции  был  сформулирован,  как  мы  знаем,  Юнгом
Араго,  прочитав  работу  Френеля,  написал  ему  об  этом.  В  ответном  письме
от  23  сентября  1815  г.  Френель  сообщил,  что,  не  зная  английского  языка,  он
не  читал  работы  Юнга.  Значит,  к  этому  принципу  Френель  пришел  неза¬
висимо  от  Юнга.
 74
 Ж.  Френель

на  рассматривала  эту  работу,  то  Пуассон  пришел  к  выводу,  что
по  предлагаемой  теории  в  центре  дифракционной  картины  от
непрозрачного  круглого  экрана  всегда  должно  быть  светлое
пятно.  Это  был  ошеломляющий  вывод.  Араго  тут  же  поставил
опыт,  и  предсказание  подтвердилось.  Так  возражение  Пуассона
против  теории  Френеля  превратилось  с  помощью  Араго  в  одно
из  убедительнейших  доказательств  ее  справедливости.
 Обращаясь  еще  раз  к  эпиграфу  «Природа  проста  и  плодо¬
творна»,  следует  отметить  его  глубокий  философский  смысл.
В  своих  воззрениях  Френель  придерживался  принципа:  природа
создает  максимум  явлений  при  помощи  минимума  причин.  Он
писал,  что  «хотя  очень  трудно  открыть  основания  этой  замеча¬
тельной  экономии,  но  этот  общий  принцип  философии  физиче¬
ских  наук...  может  направлять  усилия  человеческого  ума».
 Из  своей  теории  Френель  сделал  вывод  о  том,  что  скорость
света  в  стекле  меньше,  чем  скорость  света  в  воздухе.  Вывод
Ньютона,  основанный  на  корпускулярных  представлениях,  был
противоположным.  Физика  вскоре  подтвердила  правильность  вы¬
вода  Френеля.
 Одна  из  главных  трудностей,  которая  встала  перед  волновой
теорией  Френеля,  состояла  в  объяснении  ею  явления  поляриза¬
ции.  Еще  в  1816  г.  он  писал,  что  волновая  теория  пока  что  не  да¬
ла  объяснения  явлению  поляризации,  что  для  такого  объясне¬
ния  она  должна  быть  видоизменена;  это  видоизменение  состоит
в  принятии  предположения  о  поперечности  световых  волн.  Придя
к  этому  выводу  в  1816  г.,  Френель  не  торопился  его  опубликовать,
предвидя  громадные  трудности  согласования  его  с  механикой
упругих  сред.  И  только  после  тщательных  совместных  экспери¬
ментов  с  Араго  Френель  полностью  принимает  идею  поперечно¬
сти  световых  волн  и  на  ее  основе  создает  свою  теорию  поляриза¬
ции  и  двойного  лучепреломления.
 Объяснив  все  существующие  к  тому  времени  эксперименталь¬
ные  факты  в  оптике,  волновая  теория  Френеля  поставила  перед
физикой  новую  проблему:  каким  образом  эфир,  не  сопротивляю¬
щийся  движению  небесных  тел,  упруго  сопротивляется,  как
твердые  тела,  деформации  сдвига?  Ведь  только  в  среде,  упругой
по  отношению  к  сдвигу,  могут  распространяться  поперечные
волны.  Полное  решение  эта  проблема  получила  лишь  в  конце
XIX—начале  XX  в.
 ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ  И  ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
(X.  ЭРСТЕД,  А.  АМПЕР)
 Наблюдать,  изучать,  работать.
 М.  Фарадей
 Открытия  Л.  Гальвани  (1737—1798)  и  Вольта  (1745—1827)'
показали  тесную  связь  электрических  и  химических  явлений.  По¬
ка  неясным  оставался  вопрос  об  отношении  электричества  и  маг¬
 75

нетизма.  О  том,  что  эти  явле¬
ния  каким-то  образом  связа¬
ны,  говорили  многочисленные
собранные  Араго  факты  пере-
магничивания  компасов  кораб¬
лей  во  время  грозовых  бурь.
Вот  один  из  примеров1.  Около
1775  г.  два  английских  судна
двигались  параллельными  кур¬
сами  из  Лондона  в  Барбадос.
На  широте  Бермудских  остро¬
вов  корабли  разметало  штор¬
мом—  один  из  них  был  пора¬
жен  молнией:  она  сломала  мач¬
ту  и  изодрала  в  клочья  паруса;
другое  судно  не  пострадало.
Осматривая  его  палубу,  капи¬
тан  несказанно  был  удивлен,
увидев,  что  первое  судно  сме¬
нило  курс  и  двинулось  обратно
в  Англию.  Однако  вскоре  с  него  прибыл  матрос  и  с  изумлением
спросил,  почему  непострадавшее  судно  решило  идти  назад,  в
Англию?  После  бурной  сцены  объяснений  компасы  обоих  судов
были  подвергнуты  тщательной  проверке.  В  результате  ее  выяс¬
нилось,  что  на  судне,  пораженном  молнией,  полярность  стрелки
компаса  изменилась  на  противоположную,  и  капитан  судна  по¬
плыл  на  восток  (обратно  в  Англию),  будучи  в  полной  уверенно¬
сти,  глядя  на  свой  компас,  что  плывет  на  запад.  Были  в  перечне
Араго  и  «сухопутные»  примеры.  Рассматривая  эти  факты,  Араго
чувствовал,  что  находится  на  пороге  открытия.  Однако  откры¬
тие,  связывающее  электричество  с  магнетизмом,  было  сделано  в
1820  г.  датским  профессором  хим-ии  Гансом  Христианом  Эрсте¬
дом  (1777—1851).
 Эрстед  родился  14  августа  1777  г.  в  семье  аптекаря.  Закон¬
чив  Копенгагенский  университет  (медицинский  факультет),  он
в  1797  г.  получил  диплом  фармацевта.  В  22  года  Эрстед  —  док¬
тор  философии.  С  1806  г.  он  стал  профессором  Копенгагенского
университета.  Увлекшись  философией,  Эрстед  много  думал  о  свя¬
зи  между  теплотой,  светом,  электричеством  и  магнетизмом.
 Одна  из  версий  так  рассказывает  об  открытии  Эрстеда,  ^фев¬
раля  1820  г.  Эрстед,  читая  лекцию  студентам  университета,  де¬
монстрировал  свойство  электрического  тока  нагревать  проволо¬
ку.  Совершенно  случайно  около  проволоки  оказался  компас,  не
имевший  отношения  к  демонстрируемому  явлению.  Один  из  сту¬
дентов,  обратив  внимание  на  компас,  заметил,  что  стрелка  его
поворачивается,  когда  по  проволоке  идет  ток.  Он  указал  на  это
 1 	См.:  Карцев  В.  Приключения  великих  уравнение.  —  М.:  Знание,  1970.
 76
 X.  Эрстед

профессору.  Для  профессора
это  был  давно  искомый  эффект,
обнаруженный  так  случайно.
 Придя  домой,  Эрстед  начал
размышлять  над  наблюдав¬
шимся  явлением.  И  21  июля
1820  г.  вышла  в  свет  работа
Эретеда,  написанная  на  четы¬
рех  страничках  на  латинском
языке.  Описание  самого  опыта
заняло  несколько  строк,  а  все
остальное  было  его  объяснени¬
ем,  не  очень  четким,  а  порою  и
неверным.  Но  Эрстед  высказал
мысль,  что  (если  употреблять
современную  терминологию)
вокруг  проводника  с  током  су¬
ществует  магнитное  поле,  кото¬
рое  является  вихревым.  В 	А. 	Ампер
 этом  суть  открытия  Эрстеда.
 Работа  быстро  была  разослана  и  через  несколько  дней  оказа¬
лась  в  Женеве,  где  в  это  время  находился  Араго.  Познакомив¬
шись  с  работой  Эрстеда,  он  понял,  что  загадка,  мучившая  его,
решена.  И  Араго,  не  выезжая  из  Женевы,  повторяет  опыты  Эр¬
стеда.  «Господа,  происходит  переворот!»  —  под  таким  впечатле¬
нием  вернулся  Араго  в  Париж  и  4  сентября  1820  г.  на  заседании
Парижской  академии  наук  сделал  устное  сообщение  об  опытах
Эрстеда.  Как  и  предполагал  Араго,  сообщение  очень  заинтере¬
совало  членов  академии,  и  они  попросили  его  уже  на  следующем
заседании  11  сентября  показать  им  опыты  Эрстеда.
 Араго,  знакомясь  с  работой  Эрстеда,  очевидно,  как  и  другие,
понимал  ее  несколько  поверхностный  и  поспешный  характер.  Как
секретарь  Академии  Араго,  вероятно,  прикидывал,  кто  же  из  его
коллег  внесет  в  это  дело  свой  вклад.  Но  он,  видимо,  не  предпо¬
лагал,  что  всего  лишь  через  несколько  дней  после  рождения
электромагнетизма  станет  свидетелем  появления  нового  раздела
физики  —  электродинамики  и  что  творцом  ее  станет  Ампер.
 Андрэ  Мари  Ампер  родился  22  января  1775  г.  в  семье  лион¬
ского  коммерсанта.  Отец  его  имел  хорошую  библиотеку,  и  еще
четырнадцатилетним  мальчиком  Ампер  прочитал  с  большим  ув¬
лечением  все  20  томов  знаменитой  «Энциклопедии»  Дидро  и
Даламбера.  Когда  библиотека  отца  была  исчерпана,  Ампер  стал
ечдить  в  городскую  библиотеку,  чтобы  изучать  труды  великих
ученых.  В  течение  нескольких  недель  он  освоил  латинский  язык,
чтобы  читать  произведения  в  подлинниках.  (Впоследствии  он  в
совершенстве  овладел  греческим  и  итальянским  языками.)  Ам¬
пер  увлеченно  изучал  математику  и  естественные  науки  по  тру¬
дам  Эйлера,  Бернулли  и  других  ученых.
 77
 А.  Ампер

С  1803  г.  Ампера  назначают
преподавателем  Лионского  ли¬
цея.
 Научные  склонности  Ампера
проявились  рано.  В  13  лет  он
представил  в  Лионскую  акаде¬
мию  сочинение  о  квадратуре  кру¬
га,  считая,  что  нашел  решение  ста¬
ринной  задачи  о  построении  квад¬
рата,  равного  по  площади  кругу.
В  1802  г.  Ампер  публикует  рабо¬
ту  по  теории  вероятностей  «Сооб¬
ражения  о  математической  теории
игры»,  после  чего  в  1804  г.  ему
было  предложено  место,  правда,
пока  репетитора,  в  Политехниче¬
ской  школе  Парижа.  В  1807  г.  он
стал  ее  профессором.
 Жизнь  Ампера  была  тяжелой,
его  все  время  преследовали  несчастья:  казнь  отца,  потеря  пер¬
вой  жены,  неудачный  второй  брак,  несложившаяся  жизнь  сына
и  т.  д.
 Работая  преподавателем,  Ампер  не  бросил  занятия  математи¬
кой  и  в  1814  г.  за  ряд  интересных  работ  был  избран  членом  Па¬
рижской  академии  наук.  С  1820  г.,  с  того  памятного  заседания
академии  4  сентября,  Ампер  усиленно  занялся  электричеством,
разработав  его  новый  раздел  —  электродинамику.  И  то,  что  сде¬
лал  Ампер,  вызывает  у  нас  восхищение,  а  то,  как  он  сумел  это
сделать,  —  изумление.
 С  огромным  нетерпением  Ампер  дождался  заседания  11  сен¬
тября,  на  котором  Араго,  собрав  несложную  установку,  проде¬
монстрировал  опыт  Эрстеда.  Да,  ученые  своими  глазами  увиде¬
ли,  что  электричество  и  магнетизм  взаимодействуют  друг  с  дру¬
гом.
 Взволнованный  Ампер  сломя  голову  бежит  к  слесарю,  чтобы
заказать  необходимые  приборы,  поставить  их  дома  и  срочно  все
только  что  увиденное  проделать  своими  руками.  Пока  слесарь
исполнял  заказ,  Ампер  сам  соорудил  небольшой  лабораторный
стол.  В  его  распоряжении  оказался  сначала  небольшой  вольтов
столб.  Ученый  убеждается,  что  магнитная  стрелка,  поднесенная
к  проводу,  поворачивается,  если  цепь  замкнута.  Если  же  цепь
разомкнута,  то  эффект  полностью  пропадает.  Значит,  магнитные
явления  сопутствуют  не  статическому,  а  вольтовско-гальваниче-
скому  электричеству,  причем  величина  магнитного  действия  за¬
висит  от  интенсивности  движения  электричества.  Для  измерения
этой  интенсивности  Ампер  впервые  в  мире  вводит  понятие  силы
тока.  Не  случайно,  что  единица  силы  тока  —  ампер  —  увекове¬
чила  этот  факт.
 78
 Станок  Ампера

На  следующем  заседании  академии,  18  сентября  1820  г.,  хо¬
тя  к  этому  времени  часть  приборов  еще  не  была  готова,  Ампер
решил  выступить  и  рассказать  о  том,  что  ему  уже  ясно,  и  о  том,
что  и  с  помощью  каких  приборов  надо  еще  проверить.  Ампер  за¬
кончил  свое  выступление  следующими  словами:  «Я  описал  при¬
боры,  которые  я  намереваюсь  построить,  и  среди  прочих  гальва¬
нические  (т.  е.  обтекаемые  током)  спирали  и  завитки.  Я  выска¬
зываю  ту  мысль,  что  последние  должны  производить  во  всех  слу¬
чаях  такой  же  эффект,  как  магниты,  ...и  сведу  тем  самым  все
магнитные  явления  к  чисто  электрическим  эффектам».  Поистине
пророческие  слова.  А  уверенный  тон  Ампера,  которым  они  были
высказаны,  заставляет  думать  о  том,  что  основные  контуры  его
учения,  сводящего  магнетизм  к  круговым  токам,  стали  ему  ясны
в  течение  одной-двух  недель.
 И  вот  19  сентября  Ампер  спешит  со  своими  помощниками
обнаружить  предполагаемый  эффект,  а  он  упрямо  не  наблюдается.
Снова  опыты  и  снова  безрезультатные.  А  ведь  25  сентября  Ампер
должен  продемонстрировать  все  то,  о  чем  утверждал  на  прош¬
лом  заседании  академии.  Не  теряя  уверенности,  искал  он  при¬
чину  неудач,  решив,  наконец,  что  виной  всему  является  слабость
батарей.  С  большим  трудом  достав  более  мощный  вольтов
столб,  Ампер  с  фанатичной  настойчивостью  вновь  принялся  за
опыты.  И  опыты  один  за  другим  стали  подтверждать  его  пред¬
положения.  Более  того,  два  прямых  проводника,  по  которым  про¬
текал  электрический  ток,  притягивались  и  отталкивались,  как
магниты.  И  когда  25  сентября  45-летний  Ампер  вновь  поднялся
на  кафедру  академии,  он  уже  мог  доказать  свои  взгляды,  выска¬
занные  неделю  назад.  Он  демонстрирует  взаимодействие  не
только  спиралевидных  токов,  но  и  прямых.  Он  формулирует  ни¬
кому  до  сих  пор  не  известный  закон:  «Два  электрических  тока
притягиваются,  когда  они  идут  параллельно  в  одном  направле¬
нии;  они  отталкиваются,  когда  идут  в  противоположных  направ¬
лениях».  Еще  не  успевает  пройти  изумление  аудитории,  а  Ампер
продолжает:  «Все  явления,  которые  представляют  взаимодейст¬
вие  тока  и  магнита,  открытые  Эрстедом,  входят  как  частный  слу¬
чай  в  законы  притяжения  электрических  токов».  Так  было  сдела¬
но  новое  великое  открытие.  Интересно  отметить,  что  на  этом  же
заседании  Араго  рассказал,  как  ему  удалось  намагнитить  швей¬
ную  иглу,  пропуская  через  нее  ток.  Ампер  тут  же  заметил,  что
намагничивание  можно  значительно  усилить,  если  взять  провод
в  виде  спирали,  как  это  делал  он,  и  вставить  внутрь  иглу.  Итак,
ничего  не  подозревавший  Ампер  изобрел  электромагнит!  Но  он
не  оценил  этого,  не  оцепил  его  замечания  по  достоинству  и  Ара¬
го.  А  честь  открытия  электромагнита  досталась  английскому  фи¬
зику  Вильяму  Стёрджену  в  1825  г.
 Работа  Ампера  над  созданием  электродинамики  продолжа¬
лась  вплоть  до  1826  г.,  когда  вышел  в  свет  его  основной,  обоб¬
щающий  все  опыты  труд  под  названием  «Теория  электроди¬
 79

намических  явлений,  выведенная  из  опыта».  В  этой  работе  Ам¬
пером  была  разработана  не  только  качественная  теория,  но  и
количественный  закон  для  силы  взаимодействия  токов.  Это
один  из  основополагающих  законов  электродинамики,  из  кото¬
рого  вытекает  целый  ряд  следствий.  Многие  физики  отмечали
универсальность  формулы  Ампера,  проницательность  ее  автора.
Пожалуй,  наиболее  емкую  и  точную  характеристику  открытий
Ампера  дал  основоположник  теории  электромагнитного  поля
Д.  Максвелл:  «Исследования  Ампера,  в  которых  он  установил
законы  механического  взаимодействия  электрических  токов,  при¬
надлежат  к  числу  самых  блестящих  работ,  которые  были  про¬
ведены  когда-либо  в  науке.  Теория  и  опыт  как  будто  в  полной
силе  и  законченности  вылились  сразу  из  головы  этого  «Ньютона
электричества».  Его  сочинение  совершенно  по  форме,  недосягае¬
мо  по  точности  выражений  и  в  конечном  счете  приводит  к  одной
формуле,  из  которой  можно  вывести  все  явления,  представлен¬
ные  электричеством,  и  которая  навсегда  останется  основной  фор¬
мулой  электродинамики».  Трудно  представить  себе  более  высо¬
кую  оценку,  чем  та,  которую  дал  английский  физик  своему  фран¬
цузскому  коллеге.
 Но  трудная  жизнь  великого  французского  ученого  не  стала
легче  несмотря  на  его  известность.  Он  по-прежнему  был  вынуж¬
ден  тратить  свои  последние  деньги  на  покупку  необходимого
оборудования.  По  три-четыре  месяца,  забросив  работы  по  элект¬
родинамике,  Ампер  инспектировал  училища  далеких  департамен¬
тов,  проверяя  ненавистные  для  него  расходы  на  мел,  чернила,
мебель,  контролируя  знания  учеников  по  разным  предметам.  Он
мучился  от  своего  бессилия,  от  необходимости  тратить  драго¬
ценное  время  на  совершенно  пустяковые  занятия,  посильные  для
любого  инспектора.  По  возвращении  в  Париж  с  него  требовали
отчеты,  бумажные  циркуляры.  Чиновникам  Франции,  видимо,
доставляло  удовольствие  «ставить  на  место»  ученого-оригинала,
этого  «странного»  Ампера  —  пусть  не  воображает  о  себе  бог
знает  что.  А  он  не  воображал.  Он  был  чрезвычайно,  до  болезнен¬
ности  скромен.  И  когда  его  труды  были  оценены  по  достоинству,
«Ньютона  электричества»  уже  не  было  в  живых.  Он  умер  в  Мар¬
селе  в  1836  г.  по  дороге  на  юг,  где  надеялся  поправить  свое  ни¬
куда  не  годное  здоровье.  В  1869  г.  прах  Ампера  из  Марселя  был
перевезен  в  Париж  на  Монмартрское  кладбище.  На  его  над¬
гробном  памятнике  высечены  слова:  «Он  был  так  же  добр  и  так
же  прост,  как  и  велик».
 Одним  из  важнейших  открытий  30-х  годов  XIX  в.  явилось
открытие  немецким  учителем  Георгом  Омом  (1789—1854)  коли¬
чественного  закона  цепи  электрического  тока.  В  своих  исследо¬
ваниях  Ом  оригинально  применил  метод  Кулона.  Над  проволо¬
кой  с  током  он  помещал  магнитную  стрелку,  подвешенную  на
нити,  закручиванием  которой  удерживал  стрелку  в  положении
равновесия.  Углом  кручения  измерялась  сила  тока.  Ом  установил
 80

постоянство  силы  тока  в  различных  участках  цепи,  показал,  что
сила  тока  убывает  с  увеличением  длины  провода  и  с  уменьше¬
нием  площади  его  поперечного  сечения.  Он  нашел  ряд  из  мно¬
гих  веществ  по  возрастанию  сопротивления,  подтвердив  тем  са¬
мым  результаты  опытов  Дэви.  Этот  ряд  выглядел  следующим
образом:  серебро,  медь,  свинец,  золото,  цинк,  олово,  платина,
палладий,  железо.
 Опыты  и  теоретические  доказательства  Ома  были  описаны  им
в  его  главном  труде  «Гальваническая  цепь,  разработанная  ма¬
тематически»,  вышедшем  в  1827  г.  Уподобляя  сознательно  дви¬
жение  электричества  тепловому  потоку  или  потоку  воды,  при¬
нимая  перепад  температур  или  высот  за  падение  напряжения.
 Ом  установил  свой  знаменитый  закон
 В  числе  открытий  в  области  электродинамики  в  этот  период
следует  назвать  закон  Био  —  Савара  —  Лапласа  (30  сентября
 1820 	г.),  позволяющий  вычислять  индукцию  магнитного  поля  то¬
ка.  В  1821  г.  прибалтийский  физик  Томас  Зеебек  (1770—1831)
открыл  термоэлектричество,  а  в  1834  г.  парижский  часовщик
Жан  Пельтье  обнаружил  обратное  явление  —  с  помощью  элект¬
рического  тока  он  охладил  один  из  спаев  двух  разнородных  ме¬
таллов.
 Но  всем  этим  не  исчерпывались  великие  открытия  в  новой  об¬
ласти  электромагнетизма.  Эстафета,  принятая  Ампером  от  Эр¬
стеда,  была  передана  им  в  руки  тридцатилетнего  английского
физика,  великого  труженика  Майкла  Фарадея.  О  нем  и  будет
наш  следующий  рассказ.
 НАУЧНЫЙ  ПОДВИГ  М.  ФАРАДЕЯ
 Никогда  со  времен  Галилея  свет  не
видел  стольких  поразительных  и  раз¬
нообразных  открытий,  вышедших  из
одной  головы,  и  едва  ли  скоро  увидит
другого  Фарадея.
 А.  Г.  Столетов
 С  именем  Фарадея  связан  последний,  переломный  этап  клас¬
сической  физики.  В  истории  естествознания  это  был  период  воз¬
никновения  нового  метода,  нового  подхода  к  явлениям  природы.
Если  господствующей  методологией  в  естествознании  XVIII  в.
был  метафизический  материализм,  в  частности  механицизм,  рас¬
членяющий  мир  на  отдельные,  несвязанные  области,  то  открытия
физики  XIX  в.  привели  к  необходимости  отказа  от  такого  подхо¬
да.  Идея  всеобщей  связи  явлений  материального  мира,  идея
развития,  скачкообразный  переход  количественных  изменений  в
новое  качество  и  другие  положения  диалектического  материализ¬
ма  постепенно  становились  руководящими  в  исследованиях
ученых.
 К  деятелям  нового  типа,  стихийно  использующим  идею  все¬
общей  связи  явлений,  принадлежал  и  Майкл  Фарадей.  Он  родил¬
 81

ся  в  семье  лондонского  кузнеца
Джемса  Фарадея  22  сентября
1791  г.
 С  детства  в  Фарадее  воспи¬
тывались  любовь  к  труду,  ра¬
бочая  честность  и  гордость.
Образование  его  было  самым
заурядным  и  включало  в  себя
начальные  навыки  чтения,
письма  и  арифметики.  Двенад¬
цати  лет  его  отдали  в  ученики
к  владельцу  книжной  лавки  и
переплетной  мастерской  Жор¬
жу  Рибо.  Здесь  Фарадей  внача¬
ле  занимался  разноской  книг  и
газет,  а  в  дальнейшем  овладел
в  совершенстве  переплетным
мастерством.  Эту  свою  профес-
М.  Фарадей 	сию 	Фарадей 	никогда  не  забы¬
 вал.  Работая  в  мастерской  пе¬
реплетчика,  Фарадей  много  и  жадно  читал,  стремясь  восполнить
пробелы  своего  недостаточного  образования.  Особенно  большое
впечатление  произвели  на  него  статьи  по  электричеству  в  «Бри¬
танской  энциклопедии»,  «Беседы  по  химии»  мадам  Марсэ  и
«Письма  о  разных  физических  и  философских  материях»  Л.  Эй¬
лера.  Майкл  организовал  домашнюю  химико-физическую  лабо¬
раторию  и  проделал  описанные  в  этих  книгах  опыты.
 Посетители  лавки  Рибо  не  могли  не  обратить  внимания  на
молодого  переплетчика,  жадно  читавшего  книги.  Однажды  мис¬
тер  Дэне,  член  Лондонского  Королевского  общества,  с  удивле¬
нием  узнав,  что  Майкл  заканчивает  изучение  последнего  номера
серьезного  научного  журнала  «Химическое  обозрение»,  предло¬
жил  ему  послушать  цикл  лекций  своего  друга,  сэра  Гэмфри  Дэ¬
ви.  Это  решило  судьбу  Фарадея.
 Благодаря  помощи  Дэнса  в  марте  1813  г.  Майкл  становится
лаборантом  Дэви  в  Королевском  институте  Великобритании.
Вот  такая  характеристика,  со  слов  Дэви,  была  записана  в  про¬
токол  заседания:  «Его  имя  Майкл  Фарадей.  Его  данные  кажутся
хорошими,  его  характер  активный  и  бодрый,  а  образ  действия
разумный».  Фарадей  был  бесконечно  рад.
 В  1813  г.  он  в  качестве  лаборанта  —  помощника  и  слуги  едет
с  Г.  Дэви  и  его  женой  в  большое  путешествие  по  Европе.  «Это
утро  —  начало  новой  эпохи  в  моей  жизни.  До  сих  пор,  насколько
мне  помнится,  я  не  отъезжал  от  Лондона  на  расстояние  больше
двадцати  миль»,  —  писал  Фарадей.  Много  интересного  познает
Фарадей  во  время  этой  поездки.  В  Париже  он  знакомится  с  Ам¬
пером,  Гей-Люссаком  и  ассистирует  Дэви  при  открытии  йода,  в
Генуе  делает  опыты  с  электрическим  скатом,  во  Флоренции  сжи¬
 82
 М.  Фарадей

гает  алмаз  в  атмосфере  кислорода,  в  Милане  знакомится  с  Воль¬
том.  Фарадей  начинает  бегло  говорить  по-французски  и  немецки.
Он  производит  на  ученых  хорошее  впечатление.  Химик  Дюма
писал:  «Мы  восхищались  Дэви,  мы  полюбили  Фарадея».
 Летом  1815  г.  путешествие  окончилось.  Вернувшись  в  Англию,
Фарадей  продолжает  работать  лаборантом  в  Королевском  ин¬
ституте.  Но  это  уже  другой  Фарадей,  более  зрелый  и  более  само¬
стоятельный.
 Как-то  из  Флоренции  пришла  посылка  с  образцами  известня¬
ка  для  анализа.  Дэви  предложил  Фарадею  выполнить  этот  ана¬
лиз.  Просмотрев  результаты  анализа,  Дэви  был  удовлетворен
тщательностью  проделанной  работы  и  отдал  материал  в  науч¬
ный  журнал  для  опубликования.  Так  появилась  первая  научная
работа  Фарадея.  С  1815  по  1820  г.  Фарадей  занимается  в  основ¬
ном  исследованиями  по  химии.  Перемена  в  тематике  его  научной
деятельности  произошла  в  августе  1820  г.  после  ознакомления  с
работой  Эрстеда.
 Получив  работу  Эрстеда,  Дэви  и  Фарадей  на  следующий  день
повторили  его  опыт.  Они  убедились  в  правоте  Эрстеда  и  поняли,
что  пропасть  между  электричеством  и  магнетизмом  исчезает.  Но
объяснить  и  развить  опыт  Эрстеда  выпало  на  долю  Ампера.  Сде¬
лать  что-либо  новое  в  этой  области  в  течение  1820—1821  гг.  ни
Дэви,  ни  Фарадею  не  удалось.  В  1821  г.  Дэви  постепенно  отхо¬
дит  от  вопросов,  связанных  с  электричеством,  упорный  же  Фара¬
дей  записывает  в  своем  дневнике:  «Превратить  магнетизм  в
электричество».  С  решением  этой  задачи  была,  по  существу,  свя¬
зана  вся  дальнейшая  жизнь  замечательного  английского  физика.
 Летом  1821  г.,  когда  коллеги  Фарадея  разъехались  в  отпуска,
он  остался  в  Лондоне,  чтобы  заняться  решением  поставленной
задачи.  Кроме  того,  редактор  журнала  «Философские  анналы»
предложил  Фарадею  написать  обзорную  статью  по  истории  элек¬
тромагнетизма.  Фарадей  с  жаром  принялся  за  работу.  Он  про¬
делал  все  опыты,  которые  привели  к  пониманию  электромагне¬
тизма.  Кроме  того,  он  решил  осуществить  и  опыт,  о  котором  два
месяца  назад  говорили  в  его  присутствии  Волластон  и  Дэви:  за¬
ставить  вращаться  проволоку  с  током  под  действием  магнита
вокруг  своей  оси.  После  упорных  и  многочисленных  попыток
Фарадей  осуществил  этот  эксперимент.  Установка  его  была  про¬
ста:  посреди  серебряной  чашечки  со  ртутью  был  поставлен  на
торец  брусковый  магнит.  В  ртути  плавала  пробка,  проткнутая
медной  проволокой.  Один  ее  конец  контактировал  со  ртутью,
другой  шарнирно  соединялся  над  магнитом  с  одним  из  полюсов
вольтова  столба.  Провод  от  другого  полюса  соединялся  с  сере¬
бряной  чашечкой.  При  замыкании  цепи  проволока  быстро  на¬
чинала  вращаться  вокруг  магнита.  Это  был  первый  электродви¬
гатель!  Вскоре  очерк  по  истории  электромагнетизма,  снабжен¬
ный  известными  и  новыми  опытами,  был  напечатан  и  имел
большой  успех.
 83

С  1824  г.  Фарадей  —  член  Королевского  общества.  А  ведь
основные  открытия  еще  впереди.  Одержимый  идеями  о  неразрыв¬
ной  связи  и  взаимовлиянии  сил  природы,  Фарадей  безуспешно
пока  пытается  найти  связь  между  магнетизмом  и  электричест¬
вом.  Но  раз  Ампер  смог  с  помощью  электричества  создать  маг¬
ниты,  то  почему  нельзя  с  помощью  магнитов  создать  электриче¬
ство?!  Фарадей  ставит  множество  опытов,  ведет  педантичные
записи  каждого  эксперимента,  каждой  мысли.  О  громадной  ра¬
ботоспособности  Фарадея  говорит  хотя  бы  тот  факт,  что  по¬
следний  параграф  «Дневника»  был  записан  под  номером  16041!
Следует  заметить,  что  в  1827  г.  Фарадей  получил  профессор¬
скую  кафедру  в  Королевском  институте.  Тщательная  подготовка
к  лекциям  тоже  требовала  немало  времени.
 Но  вот  упорный  десятилетний  труд  Фарадея  вознагражден:
 17 	октября  1831  г.  триумфальный  эксперимент  —  открыто  явле¬
ние  электромагнитой  индукции.  Это  был  хорошо  подготовленный
и  заранее  продуманный  опыт.  Вот  как  об  этом  писал  Фарадей:
«Я  взял  цилиндрический  магнитный  брусок  и  ввел  один  его  ко¬
нец  в  просвет  спирали  из  медной  проволоки,  соединенной  с  галь¬
ванометром.  Потом  я  быстрым  движением  втолкнул  магнит
внутрь  спирали  на  всю  его  длину,  и  стрелка  гальванометра  ис¬
пытала  толчок.  Затем  я  так  же  быстро  вытащил  магнит  из  спи¬
рали,  и  стрелка  опять  качнулась,  но  в  противоположную  сторону.
Эти  качания  стрелки  повторялись  всякий  раз,  как  магнит  втал¬
кивался  или  выталкивался.  Это  значит,  что  электрическая  волна
возникает  только  при  движении  магнита,  а  не  в  силу  свойств,
присущих  ему  в  покое».
 Вслед  за  открытием  электромагнитной  индукции  Фарадей
проверяет  новую  идею.  Если  движение  магнита  относительно
проводника  создает  электричество,  то,  видимо,  движение  про¬
водника  относительно  магнита  должно  приводить  к  такому  же
следствию.  Значит,  есть  возможность  создать  генератор  электри¬
ческого  тока,  обеспечив  непрерывное  относительное  движение
проводника  и  магнита.  Фарадей  быстро  строит  и  испытывает  но¬
вое  простое  устройство:  между  полюсами  подковообразного  маг¬
нита  вращается  медный  диск,  с  которого  при  помощи  скользя¬
щих  контактов  (один  на  оси,  другой  на  периферии)  снимается
напряжение.  Это  был  первый  генератор  электрического  тока!
 С  ноября  1831  г.  Фарадей  начал  систематически  печатать
свои  «Экспериментальные  исследования  по  электричеству»,  со¬
ставившие  30  серий  более  чем  из  3000  параграфов.  Это  велико¬
лепный  памятник  научного  творчества  Фарадея.  Первая  серия
посвящена  электромагнитной  индукции;  последняя  (тридца¬
тая)  —  законам  намагничивания  (вышла  в  свет  в  1855  г.).  В  этих
сериях  отражена  двадцатичетырехлетняя  работа  Фарадея,  в  них
жизнь,  мысли  и  воззрения  ученого.
 Вторая  серия  (январь  1832  г.)  также  посвящена  электромаг¬
нитной  индукции.  Разрабатывая  теорию  электромагнитной  ин-
 84

дукции,  Фарадей  пришел  к  идее  электромагнитных  волн,  считая
ее  исключительно  важной.  Свои  наблюдения  над  «индукцион¬
ной  волной  электричества»  он  зафиксировал  в  письме  от  12  мар¬
та  1832  г.  и  в  запечатанном  виде  передал  для  хранения  в  архив
Королевского  общества.  Письмо  было  обнаружено  через  106  лет,
в  1938  г.  Поразительны  своей  проницательностью  основные  мы¬
сли  письма: 	на 	распространение  магнитного  взаимодействия
 требуется  время,  есть  возможность  теорию  колебаний  применить
к  распространению  электромагнитной  индукции,  процесс  рас¬
пространения  ее  похож  на  колебания  взволнованной  водной  по¬
верхности  или  же  на  звуковые  колебания  частиц  воздуха.  Вели¬
колепно!  Ведь  мысли  Фарадея  перекликаются  с  идеями  элект¬
ромагнитной  теории,  разработанной  позднее  Максвеллом.
 В  третьей  серии  (1833  г.)  Фарадей  доказывает  тождествен¬
ность  различных  видов  электричества:  обыкновенного,  гальвани¬
ческого,  животного,  индукционного.  «Отдельные  виды  электри¬
чества  тождественны  по  своей  природе,  каков  бы  ни  был  их
источник».  Следующие  серии  (5—8)  «Экспериментальных  иссле¬
дований»  посвящены  химическому  действию  тока  и  явлению
электролиза.  Мы  не  будем  здесь  говорить  о  законах  электролиза,
открытых  Фарадеем,  об  их  огромном  практическом  значении.
Это  стало  общеизвестным.  Подчеркнем  лишь  одну  важную
мысль,  которая  следовала  из  этих  законов,  мысль  об  атомарно¬
сти  (дискретности)  электричества,  об  элементарном  заряде.
 В  десятой  серии  Фарадей  описывает  явление  самоиндукции,
проводит  аналогию  между  самоиндукцией  и  инерцией  в  механи¬
ке,  указывает  на  то,  что  нидуктивиость  проводника  зависит  от
его  формы  и  особенно  возрастает,  если  проводник  свернуть  в
спираль.  Как  всегда,  Фарадей  очень  подробно  описывает  и  всю
экспериментальную  установку.
 Исследуя  диэлектрики  (11-я  серия),  Фарадей  вновь  возвра¬
щается  к  мысли  о  существенной  роли  среды  в  электрических
взаимодействиях.  В  двадцатой  серии  он  описывает  явления  на¬
магничивания  различных  веществ,  открывает  диа-  и  парамагне¬
тизм.  К  1851  г.  он  уже  четко  формулирует  идею  магнитного  поля,
разрабатывает  методику  его  экспериментального  исследования  с
помощью  пробной  катушки  и  гальванометра,  вводит  метод  его
изображения  с  помощью  силовых  линий:  «Я,  изучая...  общий  ха¬
рактер  магнитных  явлений,  больше  склоняюсь  к  мысли,  что  пе¬
редача  силы  представляет  собой...  явление,  протекающее  вне  маг¬
нита;  я  считаю  невероятным,  что  эти  явления  представляют  со¬
бой  простое  отталкивание  и  притяжение  на  расстоянии.  При  этой
точке  зрения  на  магнит  среда  или  пространство,  его  окружающее,
играет  столь  существенную  роль,  как  и  самый  магнит».  Для
Фарадея  поле  —  это  то,  что  излучается,  распространяется  с  ко¬
нечной  скоростью  в  пространстве,  взаимодействует  с  веществом.
Так  новая  форма  материи  —  поле  —  входила  в  физику  благодаря
работам  Фарадея.
 85

От  опытов  с  диэлектриками  Фарадей  переходит  к  изучению
электрического  разряда  в  газах.  Сделав  очень  многое  в  этой
области,  он  считал,  что  «результаты,  связанные  с  различными
явлениями  положительного  и  отрицательного  разряда,  повлия¬
ют  на  теорию  электричества  сильнее,  чем  мы  теперь  думаем».
Сказано  пророчески:  ведь  изучение  газового  разряда  привело
к  открытию  рентгеновских  лучей,  к  современной  физике  атома,
к  газовым  лазерам.
 И  еще  на  одном  великом  предвидении  Фарадея  невозможно  не
остановиться:  это  касается  спора  между  сторонниками  контакт¬
ной  и  химической  теории  электрического  тока.  Первые  находят,
что  источник  мощности  заключается  в  контакте  разнородных
проводников,  вторые  видят  его  причину  «в  химической  силе»
или,  по-нашему,  «в  химической  энергии».  Являясь  сторонником
химической  теории,  Фарадей  пишет:  «Контактная  теория  допус¬
кает,  что  сила...  может  будто  бы  возникнуть  из  ничего,  что  без
всякого  изменения  действующей  материи  и  без  расхода  какой-
либо  производящей  силы  может  производиться  ток,  который  бу¬
дет  вечно  идти  против  постоянного  сопротивления.  Это  было  бы
поистине  сотворением  силы.  Мы  много  имеем  процессов,  при  ко¬
торых  форма  силы  может  претерпевать  такие  изменения,  что
происходит  явное  превращение  ее  в  другую.  Так,  мы  можем  пре¬
вратить  химическую  силу  в  электрический  ток  или  ток  в  хими¬
ческую  силу.  Прекрасные  опыты  Зеебека  и  Пельтье  показывают
взаимную  превращаемость  теплогы  и  электричества,  а  опыты
Эрстеда  и  мои  собственные  показывают  взаимную  превращае¬
мость  электричества  и  магнетизма.  Но  ни  в  одном  случае,  даже
с  электрическим  угрем  и  скатом,  нет  чистого  сотворения  силы,
нет  производства  силы  без  соответствующего  израсходования
чего-либо,  что  питает  ее».
 Трудно  без  восхищения  гением  Фарадея  читать  эти  строки,
представляющие,  по  сути  дела,  качественную  формулировку  за¬
кона  сохранения  и  превращения  энергии.  Ведь  это  было  написа¬
но  в  конце  1839  —  начале  1840  г.,  когда  закон  сохранения  и  пре¬
вращения  энергии  не  был  еще  открыт.
 Отдавая  себя  безраздельно  науке  и  сознавая,  что  силы  его  не
беспредельны,  Фарадей  вынужден  был  отказаться  от  всех  ос¬
тальных  занятий.
 Фарадей  умер  25  августа  1867  г.  Тихая  и  скромная  жизнь
ученого  была  полна  глубокого  внутреннего  содержания.  Прах
Фарадея  покоится  на  Хайгетском  кладбище  в  Лондоне,  имя  и
дела  его  бессмертны.
 Одним  из  первых,  кто  по  достоинству  оценил  Фарадея  и  его
открытия,  был  Максвелл:  «Мы  прежде  всего  рассматриваем  Фа¬
радея,  как  наиболее  полезный  и  одновременно  наиболее  благо¬
родный  тип  ученого.  Фарадей  является  и  навсегда  останется
творцом  того  общего  учения  об  электромагнетизме,  которое  рас*,
сматривает  с  единой  точки  зрения  все  явления,  изучавшиеся
 86

прежде  в  отдельности,  не  говоря  уже  о  тех  явлениях,  которые
открыл  сам  Фарадей,  следуя  своему  убеждению  о  единстве  всей
науки».  Максвелл  не  только  оценил,  но  и  дальше  развил  идеи
Фарадея:  в  1865  г.  им  была  создана  теория  электромагнитного
поля.
 ОТКРЫТИЕ  ЗАКОНА  СОХРАНЕНИЯ  И  ПРЕВРАЩЕНИЯ  ЭНЕРГИИ
(Р.  МАЙЕР,  Д.  ДЖОУЛЬ,  Г.  ГЕЛЬМГОЛЬЦ,  Э.  ЛЕНЦ)
 Истина  —  это  то,  что  выдерживает
проверку  опытом.
 А.  Эйнштейн
 Закон  сохранения  и  превращения  энергии  является  одним  из
важнейших  законов  современного  естествознания.  Он  выражает
положение  диалектического  материализма  о  неуничтожимое™  и
несотворимости  материи  и  движения.  Формулировка  этого  за¬
кона  стала  общеизвестной:  сумма  всех  видов  энергии  изолиро¬
ванной  системы  есть  величина  постоянная.  Истоки  его  уходят  в
глубокую  древность.  «Из  ничего  ничего  не  бывает»  —  так  древ¬
ними  греками  была  выражена  идея  сохранения.  Эта  великая
идея  развивалась  и  постепенно  расширяла  сферу  своего  влия¬
ния.  В  процессе  развития  естествознания  были  открыты  законы
сохранения  массы,  электрического  заряда,  количества  движения,
а  в  середине  XIX  в.  —  закон  сохранения  и  превращения  энергии.
Именно  к  этому  периоду  созрели  необходимые  условия  для  по¬
явления  данного  закона.
 В  1829  г.,  Понселе  открыл  принцип  сохранения  энергии  в
механике:  удвоенная  алгебраическая  сумма  работ  равна  сумме
живых  сил1;  работа,  или  живая  сила,  никогда  не  получается  из
ничего  и  не  превращается  в  ничто,  а  только  преобразуется.
 Одной  из  основных  предпосылок  открытия  закона  сохранения
и  превращения  энергии  явились  успехи  паровой  техники  и  свя¬
занные  с  нею  теоретические  работы.  «Паровая  эпопея»  очень  ин¬
тересна.  Приведем  из  нее  лишь  некоторые  факты.  После  изобре¬
тения  паровой  машины  естественным  было  стремление  приспо¬
собить  ее  для  движения  транспорта.  Патент  на  паровую  лодку
был  взят  в  1736  г.  (Гульс).  В  1807  г.  на  реке  Гудзон  в  Америке
пошел  первый  пароход  Фультона  «Клермонт».  В  Европе  это
произошло  в  1812  г.  После  изобретения  шведом  Эриксоном  в
1839  г.  винта  колесные  пароходы  стали  вытесняться  винтовыми.
 Значительно  сложнее  решалась  задача  применения  пара  на
сухопутном  транспорте.  В  1770  г.  появилась  первая  паровая  по¬
возка,  которая  вопреки  предсказаниям  скептиков  передвигалась,
но  была  трудноуправляемой  и  потерпела  аварию.  Первый  паро¬
воз  был  построен  Треветиком  и  двигался  по  гладкому  рельсово¬
му  пути.  Первая  железнодорожная  линия  появилась  в  Англии  в
 1  ту2  —  живая  сила.
 87

1825  г.,  на  ней,  кроме  паровоза
Стефенсона,  использовалась  и
конная  тяга.  Успех  первого
опыта  Стефенсона  способ¬
ствовал  постройке  железной
дороги  между  Манчестером  и
Ливерпулем.  В  1830  г.  эта  ли¬
ния  начала  работать,  и  «Раке¬
та»  Стефенсона  развивала  на
ней  уже  скорость  до  35  миль  в
час.  В  1832  г.  была  построена
первая  железная  дорога  во
Франции,  в  1835  г.  —  в  Герма¬
нии.  В  России  первый  паровоз,
построенный  отцом  и  сыном
Черепановыми  в  1834  г.,  рабо¬
тал  на  железной  дороге  в  400
сажен  между  рудником  у  по¬
дошвы  горы  Высокой  и  меде¬
плавильным  заводом  ураль¬
ского  промышленника  Демидова  в  Нижнем  Тагиле.  «Сухопут¬
ный  пароход»  Черепановых  развивал  «по  колесопроводам»  ско¬
рость 	до 	15 	км/ч 	и 	перевозил 	груз  до  3,5  т.  В  1837  г.  в  России
 была 	торжественно 	открыта 	железная  дорога  между  Петербур¬
 гом  и  Царским  Селом.  Так  его  величество  пар  все  больше  и
больше  завоевывал  транспорт.
 Открытию  закона  сохранения  и  превращения  энергии  способ¬
ствовали  также  теоретические  работы  в  области  теплотехники,
физиологии  и  самой  физики.  Одной  из  таких  работ  является  труд
французского  военного  инженера  С.  Карно  (1796—1832)  «Раз¬
мышления  о  движущей  силе  огня  и  о  машинах,  способных  раз¬
вивать  эту  силу».  Хотя  паровые  машины  применялись  уже  давно,
однако  физические  основы  их  работы  оставались  неясными.  И
вот  Карно  поставил  перед  собой  задачу  «рассмотреть  принцип
получения  движения  из  тепла  во  всей  его  полноте,  независимо
от  какого-либо  механизма,  какого-либо  определенного  агента;
провести  исследования...  приложимые  ко  всем  мыслимым  теп¬
ловым  машинам».
 Работа  Карно  явилась  началом  термодинамики,  а  предложен¬
ный  нм  общий  метод  решения  задачи  —  термодинамическим  ме¬
тодом,  широко  используемым  в  современной  физике.  В  резуль¬
тате  исследований  Карно  пришел  к  выводу,  который  в  современ¬
ной  формулировке  гласит,  что  КПД  цикла  Карно  не  зависит  от
рабочего  вещества,  а  определяется  лишь  температурой  нагрева¬
теля  и  холодильника.  В  своей  работе  Карно  писал:  «Тепло  не
что  иное,  как  движущая  сила,  вернее,  движение,  изменившее
свой  вид;  это  движение  частиц  тела...  Движущая  сила  существу-
 88
 С.  Карно

ет  в  природе  в  неизменном  ко¬
личестве;  она,  собственно  гово¬
ря,  никогда  не  создается  и  не
уничтожается;  в  действитель¬
ности  она  меняет  форму,
т.  е.  вызывает  то  один  род  дви¬
жения,  то  другой,  но  никогда
не  исчезает».  Нетрудно  видеть,
что  это,  по  существу,  формули¬
ровка  закона  сохранения  и  пре¬
вращения  энергии  (движущей
силы,  по  Карно).
 Карно  замечает,  что  когда
движущая  сила  переходит  в
теплоту,  то  количество  тепло¬
ты  точно  пропорционально  ко¬
личеству  движущей  силы.  Для
механического  эквивалента
теплоты  он  дает  значение  370
кгсм/ккал  (современное  значение  427  кгсм/ккал)  1.
 Физиология  также  постепенно  отказывалась  от  таинственных
жизненных  сил  и  вводила  жизненные  процессы  в  круг  обычных
естественных  процессов.  В  1840  г.  петербургский  академик  Гесс
формулирует  положение  о  сохранении  количества  теплоты,  выде¬
ляющегося  при  химических  реакциях  независимо  от  способов
перехода,  если  только  физическое  состояние  веществ  не  изменя¬
ется.  Это  положение  означало,  что  химики  уже  практически  по¬
дошли  к  открытию  закона  сохранения  энергии.
 Рассматривая  в  предыдущих  разделах  работы  физиков,  мы
неоднократно  обращали  внимание  на  те  успехи,  которые  были
достигнуты  в  доказательстве  единства  и  взаимопревращаемости
различных  сил  природы  (электрических,  магнитных,  тепловых,
механических).  Все  это  говорило  о  том,  что  к  середине  XIX  в.
наука  стояла  перед  открытием  закона  сохранения  и  превращения
энергии.  Многие  ученые  внесли  свой  вклад  в  его  установление,
но  физика  связывает,  и  по  праву,  его  открытие  в  первую  очередь
с  именами  Р.  Майера,  Г.  Гельмгольца,  Д.  Джоуля,  Э.  Ленца,
М.  Фарадея.
 Эмиль  Христианович  Ленц  (1804—1865)  родился  12  февраля
1804г.  в  г.  Дерпте  (ныне  Тарту).  В  1820  г.  после  окончания  гим¬
назии  он  поступил  в  университет.  В  1823—1826  гг.  Ленц  в  долж¬
ности  физика  принимал  участие  в  кругосветной  экспедиции,  где
ярко  проявился  его  изобретательский  талант.  Труды  экспедиции
в  целом  и  Ленца  в  частности  получили  очень  высокую  оценку.
 1  1  кгем  =  9,81  Дж;  1  ккал  =  4,19-103  Дж.  Карно  дал  значение  механи¬
 ческого  эквивалента  теплоты  с  точностью  370:427  «  0,87,  или  87%.
 89
 Э.  Ленц

Большую  работу  по  геофи¬
зике  и  астрономии  провел  Ленц
во  время  экспедиций  на  Кав¬
каз  и  в  Крым.  Оценкой  заслуг
Ленца  было  избрание  его  адъ¬
юнктом  по  физике  в  1828  г.  и
академиком  Петербургской
академии  в  1830  г.  Будучи  ака¬
демиком,  он  направляет  свои
исследования  в  область  элект¬
ричества,  заложив  основы  бал¬
листического  метода  измере¬
ния  физических  величин,  со¬
действуя  признанию  и  разви¬
тию  закона  Ома,  сформулиро¬
вав  «правило  Ленца»  для  оп¬
ределения  направления  индук¬
ционного  тока.  Исследования
Ленца  дали  возможность
Гельмгольцу  получить  выра¬
жение  для  ЭДС  иидукции  на  основе  закона  сохранения  и  прев¬
ращения  энергии.  Изучая  тепловое  действие  тока,  Ленц  откры¬
вает  независимо  от  Джоуля  закон,  который  носит  теперь  имя
Джоуля  —  Ленца.  Хотя  Ленц  не  сформулировал  закон  сохране¬
ния  энергии,  но  энергетический  подход  к  электрическим  явлени¬
ям  был  методом  его  исследования.
 Роберт  Юлиус  Майер  (1814—1878)  родился  25  ноября  1814  г.
в  г.  Хейльбронне  (Германия),  в  семье  аптекаря.  Окончив  сред¬
нюю  школу,  Майер  поступил  в  Тюбингенский  университет  на
медицинский  факультет.
 В  1840  г.  Майер  в  качестве  судового  врача  отправляется  в
Индонезию  на  голландском  корабле.  И  вот  однажды  во  время
стоянки  корабля  в  Сурабае  на  о.  Ява,  пуская  кровь  заболевшим
матросам,  Майер  был  поражен  ярким  цветом  венозной  крови
(такой  цвет  в  умеренных  странах  имела  артериальная  кровь).
Майер  даже  испугался,  думая,  что  случайно  вместо  вены  попал
на  артерию.  Но  местные  врачи  успокоили  его  и  объяснили,  что
в  тропических  странах  венозная  кровь  имеет  ярко-красный  цвет.
Думая  над  этим  случаем,  Майер  пришел  к  выводу,  что  «темпера¬
турная  разница  между  организмом  и  окружающей  средой  долж¬
на  находиться  в  количественном  соотношении  с  разницей  в  цвете
обоих  видов  крови  (артериальной  и  венозной).  Эта  разница  в
цвете  является  выражением  размера  потребления  кислорода  или
силы  процесса  сгорания,  происходящего  в  организме».
 Вернувшись  в  Хейльброни  в  1841  г.,  Майер  начал  усиленно
заниматься  этим  вопросом  и  написал  статью  «О  количественном
и  качественном  определении  сил».  Работа  была  направлена  ре¬
дактору  журнала  «Анналы  физики»  Поггендорфу.  Статья  была
 90
 Р.  Майер

незаконченной,  несовершенной  по  стилю  (Майер  запутался  с
термином  «сила»),  да  и  имя  автора  ничего  не  говорило  редак¬
тору.  Поггендорф  не  пропустил  статью  и  даже  не  счел  нужным
ни  ответить  Майеру,  ни  выслать  работу  обратно,  о  чем  послед¬
ний  просил  его  в  случае  отказа  в  напечатании.  (Эта  работа  Майе¬
ра  была  обнаружена  в  бумагах  Поггендорфа  после  его  смерти
в  1875  г.  и  напечатана  в  1881  г.)  Несмотря  на  несовершенство
формулировок,  главная  мысль  работы  была  очень  глубокой:
«Принцип,  по  которому  раз  данные  силы  количественно  неизмен¬
ны,  подобно  веществам,  логически  обеспечивает  нам  существова¬
ние  материального  мира.  Физика  и  химия  должны  считать  коли¬
чество  своих  объектов  неизменным  и  только  качество  их  изменя¬
ющимся».
 Следующая  работа  Майера  «Замечания  о  силах  неживой
природы»  появилась  в  1842  г.  В  ней  Майер  уже  в  более  четкой
и  законченной  форме  излагает  свою  идею.  Рассматривая  пере¬
ход  силы  падения  в  силу  движения  (потенциальной  энергии  в
кинетическую.  —  Ф.  Д.),  /Майер  приходит  к  закону  сохранения
«живых»  сил:  «И  хотя  мы  наблюдаем  «исчезновение»  движения
в  конце  падения,  но  на  основе  этого  принципа  мы  можем  заклю¬
чить,  что  оно  исчезнуть  не  могло,  а  могло  перейти  только  в  дру¬
гую  форму».  «Какую  дальнейшую  форму  способна  принять  сила,
которую  мы  познали  как  силу  падения  или  движения?»  —  спра¬
шивает  Майер.  (Как  известно,  об  этом  уже  век  назад  говорил
М.  В.  Ломоносов,  но  Майер  не  знал  его  работы.)  И  Майер  при¬
ходит  к  выводу,  что  «тепло  возникает  из  движения»,  и  считает
необходимым  установление  эквивалента  этих  различных  сил:
«Нужно  определить,  как  высоко  должен  быть  поднят  определен¬
ный  груз  над  поверхностью  земли,  чтобы  сила  падения  была  бы
эквивалентна  нагреванию  равного  ему  по  весу  количества  воды
от  0°  до  1°».  Опираясь  на  данные  по  теплоемкости  газов  при  по¬
стоянном  давлении  и  постоянном  объеме,  Майер  теоретически
находит  механический  эквивалент  теплоты  (365  кгем/ккал,  точ¬
ность  «85%).
 Считая,  что  на  его  идею  мало  обращают  внимания,  Майер
написал  в  1845  г.  новую  развернутую  работу.  В  ней  он  разобрал
подробно  различные  виды  сил  (энергий):  механическую  силу,  си¬
лу  падения,  теплоту,  электричество,  химическую  силу.  Он  со¬
ставил  таблицу  всех  рассмотренных  сил  и  описал  25  случаев  пе¬
рехода  одной  формы  движения  в  другую,  анализируя  их  на  ос¬
нове  закона  сохранения.  В  работе  отрицается  теплород  и  другие
невесомые  жидкости.
 Очень  интересна  вторая  часть  работы,  где  поставлен  вопрос
об  основном  источнике  энергии  на  Земле.  Считая  им  Солнце,
Майер  стремится  проследить  круговорот  всех  известных  в  то
время  видов  энергии  на  Земле  и  во  Вселенной  в  целом.  Здесь  же
высказана  очень  ценная  мысль  о  том,  что  растения  являются
сложной  химической  лабораторией,  где  солнечная  энергия  пре¬
 91

вращается  в  химическую.  Это
проблема  фотосинтеза,  кото¬
рая  успешно  была  решена  рус¬
ским  ученым  К.  А.  Тимирязе¬
вым  (1843—1920),  чрезвычай¬
но  высоко  ценившим  Р.  Май¬
ера.
 В  это  же  время  в  печати
появляются  работы  других  ав¬
торов  (Джоуля,  Гельмгольца)
по  проблеме  сохранения  и
превращения  движения.  Начи¬
наются  споры  о  приоритете.
 В  1851  г.  он  пишет  сочине¬
ние  «Замечания  о  механичес¬
ком  эквиваленте  тепла».  «Нуж¬
но  думать,  что  это  защититель¬
ное  сочинение  было  написано
Г.  Гельмгольц 	кровью 	Майера, 	исчерпав 	пос¬
 ледние  его  силы»,  —  отмечал
Оствальд.  Здесь  Майер,  признавая  заслуги  других  уче¬
ных,  в  частности  Джоуля,  защищает  свой  приоритет  в
открытии  закона  сохранения  и  превращения  энергии:  «Я  убеж¬
ден,  что  Джоуль  сделал  свои  открытия  о  теплоте  и  силе,  ие  зная
моих,  и  признаю,  что  многочисленные  заслуги  этого  известного
физика  внушилн  мне  большое  к  нему  уважение;  тем  не  менее  я
полагаю,  что  могу  с  полным  правом  снова  подтвердить,  что  за¬
кон  эквивалентности  тепла  и  живой  силы,  с  его  численным  вы¬
ражением,  опубликовал  впервые  я  (в  1842  г.)».
 И  только  в  начале  60-х  годов  ряд  ученых  начали  выступать
в  защиту  приоритета  Майера.  Признал  заслуги  Майера,  офи¬
циально  об  этом  заявив  в  1854  г.,  и  Г.  Гельмгольц:  «Первым
правильно  понял  и  формулировал  закон,  о  котором  идет  здесь
речь  (закон  сохранения  и  превращения  энергии.  —  Ф.  Д.),  немец¬
кий  врач  в  Хейльбронне  Р.  Ю.  Майер  в  1842  г.».
 Ф.  Энгельс  по  достоинству  оценил  важность  открытия  этого
закона  н  роль  Майера  в  его  установлении:  «Количественное  по¬
стоянство  движения  было  высказано  уже  Декартом  и  почти  в
тех  же  выражениях,  что  и  теперь  (Клаузпсом,  Робертом  Майе¬
ром).  Зато  превращение  формы  движения  открыто  только  в
1842  г.,  и  это,  а  не  закон  количественного  постоянства,  есть  но¬
вое...»  !.
 Одновременно  с  Майером  и  независимо  от  него  закон  сохра¬
нения  энергии  тоже  с  теоретических  позиций  разрабатывал  Гер¬
ман  Гельмгольц  (1821—1894).  Гельмгольц  родился  31  августа
 1821 	г.  в  Потсдаме,  в  семье  преподавателя  гимназии.  Окончив  в
 1 	Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20,  с.  595.
 92
 Г,  Гельмгольц

1838  г.  Потсдамскую  гимна¬
зию,  он  поступил  в  Медико-хи¬
рургический  институт  в  Бер¬
лине.  После  окончания  инсти¬
тута  в  1843  г.  Гельмгольц  на¬
чал  работать  военным  хирур¬
гом  в  гусарском  полку.  Уже  в
студенческие  годы  Гельмгольц
проявил  большой  интерес  к
физиологии:  его  заинтересова¬
ли  вопросы  о  сущности  силы.
 Этот  вопрос  Гельмгольц  раз¬
решает  в  работе  «О  сохране¬
нии  силы»,  вышедшей  в  1847  г.
 Здесь  на  основе  принципа  сох¬
ранения  он  анализирует  раз¬
личные  явления:  падение  тел,
переход  механического  движе¬
ния  в  тепловое,  выделение  теп- 	Д. 	Джоуль
 лоты  при  химических  реакци¬
ях,  контактную  разность  потенциалов,  работу  гальванических
элементов.  Наибольшую  известность  получил  вывод  Гельм¬
гольцем  ЭДС  индукции  на  основе  закона  сохранения.  Итог
проделанной  работы  он  подводит  следующими  словами:  «Пола¬
гаю,  мне  удалось  доказать,  что  рассматриваемый  закон  не  про¬
тиворечит  ни  одному  известному  явлению  в  области  естество¬
знания,  а  многими  из  них  он  весьма  наглядно  подтверждается.
Я  постарался  возможно  полнее  изложить  те  последствия,  кото¬
рые  вытекают  из  сочетания  этого  закона  с  известными  до  сих
пор  законами  естественных  явлений  и  которые  требуют  еще  экс¬
периментального  подтверждения.  Целью  настоящего  исследова¬
ния...  являлось  желание  доказать  теоретическую,  практическую
и  эвристическую  важность  этого  закона,  полное  подтверждение
которого  представляет  собой,  пожалуй,  одну  из  основных  задач
ближайшего  будущего  физики».  Гельмгольц  не  ошибся.  Как  бы
подтверждая  его  слова,  параллельно  с  ним  над  законом  сохране¬
ния  энергии  в  экспериментальном  плане  работал  Джеймс  Джо¬
уль  (1818—1889).
 Родился  Джоуль  в  Манчестере  24  декабря  1818  г.,  по  про-
фееии  был  пивоваром.  Первые  работы  Джоуля  в  физике  связаны
с  изобретением  электромагнитных  аппаратов,  которые  были  яр¬
ким  примером  превращаемости  физических  сил.  Джоуль  был
прекрасным  экспериментатором.  Исследуя  законы  выделения  теп¬
лоты  электрическим  током,  он  понял,  что  опыты  с  гальванически¬
ми  источниками  не  дают  возможности  ответить  на  вопрос,  какой
вклад  в  нагрев  проводника  вносит  переносимая  теплота  химичес¬
ких  реакций,  а  какой  —  сам  ток.  И  решил  ставить  опыты  с  ин¬
дукционным  током.  Так  был  открыт  закон  Джоуля  —  Ленца.
 93
 Д.  Джоуль

Установка  Джоуля  для  определения  механического  эквивалента  теплоты
 В  результате  многочисленных  опытов  Джоуль  пришел  к  вы¬
воду,  что  теплоту  можно  получать  с  помощью  механических  сил.
Заменив  ручное  вращение  катушки  вращением  с  помощью  па¬
дающего  груза,  Джоуль  нашел  в  1843  г.  механический  эквива¬
лент  теплоты.  Эту  величину  впоследствии  он  определял  различ¬
ными  способами.  Наиболее  точное  значение  механического  эк¬
вивалента,  найденное  Джоулем,  равно  424,3  кгсм/ккал  (точ¬
ность  «97%).  Оно  было  получено  из  опытов  по  нагреванию  во¬
ды  в  калориметре  с  помощью  падающих  грузов.  Опыты  Джоуля
просты  по  идее,  но  в  каждом  из  них  можно  найти  какую-нибудь
экспериментальную  тонкость.  Например,  в  последнем,  о  кото¬
ром  шла  речь,  для  предотвращения  движения  всей  массы  воды
к  боковым  стенкам  калориметра  в  радиальном  направлении  бы¬
ли  прикреплены  четыре  ряда  пластинок;  в  целях  теплоизоляции
металлическая  ось  разделена  на  две  части  деревянным  цилинд¬
ром  и  т.  д.
 Джоуль  внес  большой  вклад  в  кинетическую  теорию  газов,
открыв  вместе  с  Томсоном  эффект  изменения  температуры  газа
при  его  расширении  (эффект  Джоуля  —  Томсона).  Из  работ
Джоуля  непосредственно  следовало,  что  теплота  не  является
веществом,  что  она  состоит  в  движении  частиц.  Все  это  несом¬
ненно  способствовало  утверждению  и  признанию  закона  сохра¬
нения  и  превращения  энергии,  открытие  которого  явилось  вели¬
чайшим  завоеванием  науки  XIX  в.
 Значение  этого  закона  для  науки  трудно  переоценить.  На
основе  законов  сохранения,  и  в  частности  закона  сохранения  и
превращения  энергии,  в  науке  и  технике  производятся  различ¬
ные  расчеты,  предсказываются  новые  эффекты  и  явления,  с  ма¬
териалистических  позиций  оцениваются  открытия.  Если,  скажем,
 94

новая  теория  или  проект  новой  установки  не  противоречат  зако¬
ну  сохранения  и  превращения  энергии,  то  это  служит  убеди¬
тельным  аргументом  в  их  пользу.  История  физики  имела  дело*
с  сотнями  разнообразных,  порою  очень  остроумных  машин,  пред¬
ложенных  разными  авторами  в  качестве  вечного  двигателя.  Се¬
годня  нам  ясно,  что  работать  они  не  могли,  ибо  их  создание
противоречило  закону  сохранения  и  превращения  энергии.
 Одна  из  трудностей,  с  которой  столкнулась  физика  в  30-е  го¬
ды  XX  в.,  была  связана  с  исследованием  р-радиоактивного  рас¬
пада  (р-распад  есть  превращение  ядер  элементов  с  испусканием
электронов).  Когда  это  явление  решили  проанализировать  на
основе  законов  сохранения,  то  возникла  исключительно  сложная
ситуация:  энергия,  импульс,  момент  импульса  начального  ядра
оказались  не  равными  их  суммарным  значениям  у  вновь  образо¬
вавшегося  ядра  и  выброшенного  электрона.  Среди  многочислен¬
ных  гипотез,  выдвинутых  для  объяснения  возникшего  противоре¬
чия,  была  и  гипотеза  о  нарушении  законов  сохранения  в  этом
явлении.  В  частности,  такой  выход  в  1930  г.  предложил  Н.  Бор.
Однако  эта  гипотеза,  к  счастью,  встретила  очень  дружное  сопро¬
тивление  многих  физиков.  В.  Паули  писал:  «На  мой  взгляд,  эта
гипотеза  не  только  неудовлетворительна,  но  даже  недопустима».
Он  же  предложил  новую  гипотезу  для  объяснения  данного  яв¬
ления,  согласно  которой  при  р-распаде,  кроме  электрона,  из  яд¬
ра  должна  была  вылететь  еще  одна  частица.  Э.  Ферми,  разрабо¬
тавший  на  этой  основе  теорию  р-распада,  назвал  новую  частицу
нейтрино  (маленький  нейтрон).  Развитие  физики  подтвердило
теорию  Ферми.
 Вот  почему  сегодня  мы  говорим  о  большом  методологическом
и  эвристическом  значении  закона  сохранения  и  превращения
энергии.  Он  указывает  нам  путь  и  метод  исследования,  он  дает
нам  возможность  предсказывать  новое.
 Основоположники  марксизма  видели  огромное  значение  за¬
кона  сохранения  и  превращения  энергии  для  диалектико-мате-
риалистического  понимания  окружающего  мира,  ставя  открытие
этого  великого  закона  природы  в  один  ряд  с  открытием  клетки
и  теории  Дарвина.  Естествознание  неопровержимо  доказывало,
что  окружающий  мир  есть  вечно  движущаяся  материя,  есть  не¬
прерывно  происходящее  превращение  ее  различных  форм  движе¬
ния.  Открытие  этого  закона  было  поворотным  пунктом  в  естест-
познании  от  механистического  (метафизического)  материализма
к  диалектическому  материализму.  По  этому  поводу  Ф.  Энгельс  пи¬
сал:  «Современное  естествознание  вынуждено  было  заимство¬
вать  у  философии  положение  о  неуничтожимости  движения;  без
этого  положения  естествознание  теперь  не  может  уже  существо¬
вать.  Но  движение  материи  —  это  не  одно  только  грубое  меха¬
ническое  движение,  не  одно  только  перемещение;  это  —  теплота
и  свет,  электрическое  и  магнитное  напряжение,  химическое  сое¬
динение  и  разложение,  жизнь  и,  наконец,  сознание...  Неуничто-
 95

жимость  движения  надо  понимать  не  только  в  количественном,,
но  и  в  качественном  смысле...
 У  нас  есть  уверенность  в  том,  что...  ни  один  из  ее  (материи.—
Ф.  Д.)  атрибутов  никогда  не  может  быть  утрачен  и  что  поэтому
с  той  же  самой  железной  необходимостью,  с  какой  она  когда-
нибудь  истребит  на  земле  свой  высший  цвет  —  мыслящий  дух,
она  должна  будет  его  снова  породить  где-нибудь  в  другом  месте
и  в  другое  время»1.
 СОЗДАНИЕ  ТЕОРИИ  ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО  ПОЛЯ
И  ОТКРЫТИЕ  ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ  ВОЛН  (Д.  МАКСВЕЛЛ,  Г.  ГЕРЦ)
 В  современном  изложении  теория;
Максвелла  является  замечательным
творением,  равноценным  механике.
 М.  Лауз
 Открытия,  сделанные  Фарадеем  в  области  электромагнетизма,
находили  все  большее  и  большее  использование.  Однако  его
концепция  силовых  линий,  занимающих  все  пространство,  дол¬
гое  время  не  принималась  всерьез:  она  не  могла  конкурировать
со  стройными  теориями  Кулона,  Ампера,  Лапласа.  Не  владея
хорошо  математическим  методом,  Фарадей  не  стремился  привя¬
зать  его  к  своим  исследованиям.  Он  считал,  что  самые  сложные
вопросы  можно  изложить  просто,  не  прибегая  к  «языку  иерогли¬
фов».  Это  был  «ум,  который  никогда  не  погрязал  в  формулах»,—
скажет  о  нем  А.  Эйнштейн.  Вот  почему  молодой  Максвелл,  взяв¬
шись  за  «атаку  электричества»,  имел  все  основания  заявить:
«Современное  состояние  учения  об  электричестве  представляет¬
ся  особенно  неблагоприятным  для  теоретической  разработки».
В  это  время  Максвеллу  было  24  года.  Но  прежде  чем  говорить
о  его  дальнейшей  работе,  обратимся  к  его  детским  годам.
 Джеймс  Клерк  Максвелл  родился  13  июня  1831  г.  в  Эдин¬
бурге  2.  Сразу  же  после  рождения  сына  семья  Максвеллов  пере¬
ехала  в  Гленлэр  —  «берлогу  в  узкой  лощине».  Это  был  живо¬
писный  уголок  с  речкой  и  лесом,  расположенный  в  восьми  милях;
от  залива  Ирландского  моря.  Мальчик  рос  смелым  и  ловким.
У  него  не  было  свободного  времени.  Он  очень  любил  переделы¬
вать  вещи,  улучшая  их  конструкцию,  мастерил  игрушки,  рисо¬
вал,  плел  из  лозы  корзинки,  умел  вязать  и  вышивать.  Мальчик
любил  наблюдать  за  поведением  животных,  переносил  с  места
на  место  осиные  гнезда,  смотрел,  как  прыгают  и  плавают  лягуш¬
ки,  слушал  их  кваканье.  Тысячей  «почему»  он  осаждал  окружаю¬
щих  его  людей.  Год  от  года  крепла  дружба  Джеймса  с  отцом.
Ее  он  пронесет  через  всео  жизнь  и,  став  уже  взрослым,  скажет,
 1  Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20,  с.  360,  363.
 *  Смысл  ряда  эпизодов  из  жизни  Максвелла  передан  по  кн.: 	К 	ля-
 ус  Е.  М.  Д.  К.  Максвелл.  —  М.:  Наука,  1968.

что  иметь  мудрых  и  добрых
родителей  —  величайшая  уда¬
ча  в  жизни.  В  1839  г.  Джеймс
потерял  мать:  она  умерла,  не
перенеся  тяжелой  операции.
 Осенью  1841  г.  отец  отдал
Джеймса  в  Эдинбургскую  ака¬
демию—  учебное  заведение  ти¬
па  гимназии.  Учился  он  снача¬
ла  неважно,  к  занятиям  отно¬
сился  скептически,  много  бо¬
лел,  А  для  арифметики  у
Джеймса,  говорили  учителя,
не  хватало  находчивости.  Пе¬
реломный  момент  наступил  в
пятом  классе,  когда  началась
геометрия.  Она  словно  раско¬
вала  силу  его  ума.  Он  зани¬
мался  ею  с  исключительным
увлечением.  «Я  сделал  тетра¬
эдр,  додекаэдр  и  два  других  эдра,  названия  которых  еще  не
знаю»,  —  писал  Джеймс  отцу.  Максвелл  становится  первым
учеником.  Один  из  его  товарищей  вспоминает  такой  случай:
«Я  помню...  наш  учитель  трижды  заполнил  доску  решением  од¬
ной  сложной  задачи  по  стереометрии;  едва  он  успел  закончить,
как  Максвелл  задал  вопрос:  нельзя  ли  эту  задачу  решить  гео¬
метрическим  методом?  И  показал,  как  при  помощи  одной  фигуры
и  нескольких  линий  немедленно  получалось  решение».
 Однажды  в  Эдинбурге  отец  взял  сына  на  заседание  Королев¬
ского  общества,  где  при  обсуждении  проблемы  о  форме  этрусских
погребальных  урн  был  поднят  вопрос:  как  построить  совершен¬
но  правильный  овал?  Джеймс  заинтересовался  этим  и  вскоре
предложил  необычно  простой  и  очень  остроумный  способ  вычер¬
чивания  овальных  кривых  и  эллипсов  с  помощью  двух  булавок
(в  точках  фокусов)  и  связанной  в  кольцо  нити.  Эту  работу  юного
Максвелла  «О  черчении  овалов  и  об  овалах  со  многими  фоку¬
сами»  на  заседании  Лондонского  Королевского  общества  доло¬
жил  профессор  Форбс.  Работа  была  признана  всеми  и  опублико¬
вана  в  «Трудах»  общества.
 В  1847  г.  по  совету  профессоров,  не  закончив  гимназии,  Макс¬
велл  поступил  в  Эдинбургский  университет.  Здесь  он  увлекается
опытами  по  оптике,  химии,  магнетизму,  тщательно  штудирует
книги  по  механике  и  физике,  много  занимается  математикой.
«Я  прочел  «Лекции»  Юнга,  «Принципы  механики»  Уиллиса,
«Технику  и  механику»  Мозли,  «Теплоту»  Диксона  и  «Оптику»
Муаньо»,  —  пишет  он  в  1850  г.  одному  из  друзей.  Видя  увлечение
сына  исследованиями,  отец  помог  ему  оборудовать  в  Гленлэре
физико-химическую  лабораторию.  В  1850  г.  Максвелл  основа¬
 4  -829
 97
 Д.  Максвелл

тельно  занялся  вопросами  упругости  и  в  этом  же  году  уже  сам
выступил  перед  членами  Королевского  общества  с  докладом
«О  равновесии  упругих  тел».  Девятнадцатилетний  Максвелл  до¬
казал  очень  важную  теорему  в  теории  упругости  и  строительной
механике.  Теперь  она  называется  его  именем.  В  этом  же  году  он
разработал  метод  изучения  напряжений  в  поляризованном  свете.
 Исчерпав  возможности  Эдинбургского  университета  за  3  го¬
да,  Максвелл  в  1850  г.  переводится  в  Кэмбридж,  в  Тринити-кол-
ледж,  где  в  свое  время  учился  Ньютон.
 Максвелл,  который  обладал  уже  огромным  запасом  знаний,
правда,  находящихся  пока  в  беспорядке,  твердо  решил  посвя¬
тить  себя  физике.  Он  начинает  изучать  «Экспериментальные  ис¬
следования  по  электричеству»  Фарадея.  «Я  решил,  —  писал
Джеймс,  —  не  читать  ни  одного  математического  труда  из  этой
области,  пока  не  изучу  вполне  основательно  это  сочинение».
 В  1854  г.  Максвелл  успешно  выдержал  выпускной  экзамен,
заняв  второе  место,  и  был  оставлен  в  Тринити-колледже  для  под¬
готовки  к  профессорскому  званию.  Здесь  он  читает  лекции  по
гидравлике  и  оптике,  занимается  исследованиями  по  теории
цвета.
 В  1855—1856  гг.  Максвелл  закончил  свою  первую  работу  по
электромагнетизму  «О  фарадеевых  силовых  линиях»,  в  которой
показал  себя  не  только  способным,  но  уже  сложившимся  ученым-
исследователем.  Во  введении  к  работе  он  изложил  свою  глубо¬
ко  продуманную,  с  далеким  прицелом  научную  программу.
В  1856  г.  профессор  Максвелл  едет  работать  на  кафедру  натур¬
философии  Абердинского  университета.
 В  1857  г.  Максвелл  посылает  свою  статью  «О  фарадеевых
силовых  линиях»  вместе  с  письмом  своему  кумиру  —  Фарадею.
Фарадей  поразился  силе  таланта  молодого  ученого,  его  владе¬
нию  математикой  и,  глубоко  тронутый  вниманием,  писал  Макс¬
веллу:  «Ваша  работа  приятна  мне  и  дает  мне  большую  поддерж¬
ку.  Сначала  я  даже  испугался,  когда  увидел  такую  математиче¬
скую  силу,  примененную  к  вопросу,  но  потом  изумился,  видя,  что
вопрос  выдерживает  это  столь  хорошо».  Максвелл  берет  под  за¬
щиту  метод  Фарадея,  его  идею  близкодействия  и  поля.  Он  опро¬
вергает  версию  о  якобы  «антиматематичности  фарадеевского  мы¬
шления».  «Я  убежден,  что  его  идеи  могут  быть  выражены  в  виде
обычных  математических  формул  и  эти  формулы  вполне  сравни¬
мы  с  формулами  профессиональных  математиков.  Он  сообщил
своей  концепции  силовых  линий  такую  ясность  и  точность,  како¬
вые  математикам  удалось  сообщить  своим  формулам»,  —  писал
Максвелл.
 Параллельно  с  проблемами  электромагнетизма  Максвелл  за¬
нимался  решением  научных  вопросов  в  разных  областях.  И  ко¬
гда  в  1857  г.  Кэмбриджский  университет  объявил  конкурс  на
работу  об  устойчивости  колец  Сатурна,  он  решил  принять  в  нем
участие.  Через  2  года  (в  1859  г.)  работа  была  выполнена  и

представлена  на  конкурс.  Королевский  астроном  Эри  назвал  ее
одним  из  замечательнейших  приложений  математики,  а  комис¬
сия  присудила  ее  автору  премию  Адамса.  В  этот  же  период
Максвелл  начинает  интересоваться  кинетической  теорией  газов.
В  этой  области  физики  он  тоже  увековечил  свое  имя.  Отвергнув
предположение  о  том,  что  все  молекулы  газа  движутся  с  одина¬
ковыми  скоростями,  Максвелл,  используя  методы  теории  веро¬
ятности,  нашел  распределение  молекул  газа  по  скоростям  (рас¬
пределение  Максвелла),  которое  в  XX  в.  было  подтверждено
экспер  и  ментально.
 В  1860  г.  он  покинул  Абердин,  получив  кафедру  в  Кингс-кол-
ледже,  в  Лондонском  университете.  Здесь  впервые  Максвелл
встретился  с  Фарадеем,  который  к  этому  времени  был  уже  болен.
Именно  в  лондонский  период  ученый  развивает  свою  теорию
поля.  Ей  посвящен  ряд  работ:  «О  физических  линиях  силы»
(1861—1862),  «Динамическая  теория  поля»  (1864—1865).  Вот  в
этой  последней  работе  и  дана  система  знаменитых  уравнений.
Теория  Максвелла,  по  словам  Герца,  —  это  уравнения  Максвел¬
ла.  Суть  этой  теории  сводилась  к  тому,  что  изменяющееся  маг¬
нитное  поле  создает  не  только  в  окружающих  телах,  но  и  в
вакууме  вихревое  электрическое  поле,  а  оно,  в  свою  очередь,  вы¬
зывает  появление  магнитного  поля.  «Теория,  которую  я  предла¬
гаю,—  пишет  Максвелл,  —  может  быть  названа  теорией  элект¬
ромагнитного  поля,  потому  что  она  имеет  дело  с  пространством,
окружающим  электрические  или  магнитные  тела,  и  она  может
быть  названа  также  динамической  теорией,  поскольку  она  до¬
пускает,  что  в  этом  пространстве  имеется  материя,  находящаяся
в  движении,  посредством  которой  и  производятся  наблюдаемые
электромагнитные  явления».
 Теория  электромагнитного  поля  Максвелла  знаменовала  со¬
бой  начало  нового  этапа  в  физике.  Именно  на  этом  этапе  разви¬
тия  физики  электромагнитное  поле  стало  реальностью,  матери¬
альным  носителем  взаимодействия.  Мир  постепенно  стал  пред¬
ставляться  электродинамической  системой,  построенной  из  элект¬
рически  заряженных  частиц,  взаимодействующих  посредством
электромагнитного  поля.  Большинство  физиков  исключительно
высоко  оценили  теорию  Максвелла.  Пуанкаре  считал  ее  «верши¬
ной  математической  мысли».  «Самым  увлекательным  предметом
во  время  моего  учения  была  теория  Максвелла.  Переход  от  сил
дальнодействия  к  полям,  как  основным  величинам,  делал  эту
теорию  революционной»,  —  писал  А.  Эйнштейн.  Но  и  это  не  все.
Анализируя  свои  уравнения,  Максвелл  пришел  к  выводу,  что
должны  существовать  электромагнитные  волны,  причем  скорость
их  распространения  должна  равняться  скорости  света.  Отсюда
был  сделан  совершенно  новый  вывод:  свет  есть  разновидность
электромагнитных  волн.  Так,  по  словам  Луи  де  Бройля,  Макс¬
велл  «сделал  всю  оптику  частной  главой  электромагнетизма».
На  основе  своей  теории  Максвелл  предсказал  существование
 99

давления,  оказываемого  электромагнитной  волной  (а  значит,  и
светом),  и  вычислил  его.  Оно  оказалось  равным  плотности  энер¬
гии  электромагнитного  поля.  Предсказание  Максвелла  блестяще
доказал  экспериментально  Петр  Николаевич  Лебедев  в  1899  г.
 В  1865  г.,  перенеся  тяжелое  заболевание,  Максвелл  оставляет
профессуру  в  Лондонском  университете  и  уезжает  в  родной  Глен-
лэр,  где  продолжает  научную  работу.
 В  1867  г.  умирает  Фарадей.  Глубоко  переживает  Максвелл
смерть  своего  кумира.  Он  убежден,  что  лучшим  памятником  Фа¬
радею  будет  наибыстрейшее  окончание  «Трактата  об  электриче¬
стве  и  магнетизме».  Восемь  лет  отдал  Максвелл  «Трактату».  Это
вершина  его  научного  творчества,  это  настоящая  энциклопедия
электромагнетизма.  «Трактат»  вышел  в  свет  в  1873  г.,  когда
Максвелл  уже  работал  в  Кэмбридже,  куда  он  приехал  в  1871  г.,
чтобы  возглавить  кафедру  экспериментальной  физики.  Вместе  с
кафедрой  Максвелл  принял  и  лабораторию,  строительство  ко¬
торой  только  что  началось.  Это  была  будущая  знаменитая  Ка-
вендишская  лаборатория.  Много  сил  и  таланта  отдал  Максвелл
ее  строительству.  Торжественное  открытие  Кавендишской  лабо¬
ратории  состоялось  16  июня  1874  г.  Первым  директором  ее  стал
профессор  Д.  Максвелл.
 Максвелл  был  прекрасным  руководителем  лаборатории.  Со¬
хранились  воспоминания  сотрудников  лаборатории  о  его  внима¬
нии  к  ним  и  обаятельном  обхождении.  Он  был  всегда  искренен,
прост,  принципиален,  активен.  Авторитет  его  был  непререкаем,
и  многие  побаивались  его  юмора  и  сарказма.
 В  последние  годы  жизни  много  сил  отдал  Максвелл  обработ¬
ке  и  изданию  трудов  Генри  Кавендиша,  того  самого  Кавендиша,
в  честь  которого  была  названа  лаборатория,  который  на  13  лет
раньше  Кулона  установил  закон  взаимодействия  зарядов,  за
65  лет  до  Фарадея  изучил  влияние  диэлектрика  на  емкость  кон¬
денсатора,  предвосхитил  открытие  закона  Ома,  но  не  публиковал
своих  работ.  Два  больших  тома  работ  Кавендиша  увидели  свет
в  1879  г.  Пять  лет  напряженного  труда  стоило  это  Максвеллу.
 Умер  Максвелл  5  ноября  1879  г.  в  возрасте  сорока  восьми;
лет.  Но  смерть  оказалась  бессильна  против  того,  что  было  еде-'
лано  этим  выдающимся  ученым  в  науке.  Физика  навсегда  увеко-;
вечила  имя  этого  замечательного  ученого,  в  честь  которого,  как1!
никого  другого,  пожалуй,  в  ней  имеется  столько  названий:'
«уравнения  Максвелла»,  «электромагнитная  теория  Максвелла»,,
«закон  Максвелла»,  «статистика  Максвелла  —  Больцмана»*)
«распределение  Максвелла»,  «правило  и  ток  Максвелла»,  «Макс-!
велл»  —  единица  измерения  магнитного  потока  в  системе  СГС.
 Любая  теория,  насколько  бы  полной  и  стройной  она  ни  была^
переживает  свой  настоящий  триумф  только  после  подтвержден!
ния  ее  на  практике.  Такое  победоносное  шествие  теории  Макс-1
велла  началось  после  1888  г.,  когда  Г.  Герц  экспериментально
открыл  электромагнитные  волны,  предсказанные  этой  теорией^
 100

Генрих  Рудольф  Герц
(1857—1894)  родился  22  фев¬
раля  в  Гамбурге,  в  семье  адво¬
ката,  ставшего  позднее  сенато¬
ром.  Учился  Герц  прекрасно  и
был  непревзойденным  по  сооб¬
разительности  учеником.  Он
любил  все  предметы,  любил
писать  стихи  и  работать  на  то¬
карном  станке.  К  сожалению,
всю  жизнь  Герцу  мешало  сла¬
бое  здоровье.
 В  1875  г.  после  окончания
гимназии  Герц  поступает  в
Дрезденское,  а  затем  в  Мюн¬
хенское  высшее  техническое
училище.  Дело  шло  хорошо  до
тех  пор,  пока  изучались  пред¬
меты  общего  характера.  Но 	г- 	ГеРц
 как  только  началась  специали¬
зация,  Герц  изменил  свое  решение.  Он  не  желает  быть  узким
специалистом,  он  рвется  к  научной  работе  и  поступает  в  Бер¬
линский  университет.  Герцу  повезло:  его  непосредственным  нас¬
тавником  оказался  Гельмгольц.  Хотя  знаменитый  физик  был
приверженцем  теории  дальнодействия,  но  как  истинный  ученый
он  безоговорочно  признавал,  что  идеи  Фарадея  —  Максвелла  о
близкодействии  и  физическом  поле  дают  прекрасное  согласие  с
экспериментом.
 Попав  в  Берлинский  университет,  Герц  с  большим  желанием
стремился  к  занятиям  в  физических  лабораториях.  Но  к  работе
в  лабораториях  допускались  лишь  те  студенты,  которые  зани¬
мались  решением  конкурсных  задач.  Гельмгольц  предложил
Герцу  задачу  из  области  электродинамики:  обладает  ли  элект¬
рический  ток  кинетической  энергией?  Гельмгольц  хотел  напра¬
вить  силы  Герца  в  область  электродинамики,  считая  ее  наиболее
запутанной.
 Герц  принимается  за  решение  поставленной  задачи,  рассчи¬
танное  на  9  месяцев.  Он  сам  изготовляет  приборы  и  отлаживает
их.  При  работе  над  первой  проблемой  сразу  же  выявились  зало¬
женные  в  Герце  черты  исследователя:  упорство,  редкое  трудо¬
любие  и  искусство  экспериментатора.  Задача  была  решена  за
3  месяца.  Результат,  как  и  ожидалось,  был  отрицательным.
Сейчас  нам  ясно,  что  электрический  ток,  представляющий  со¬
бой  направленное  движение  электрических  зарядов  (электро¬
нов,  ионов),  обладает  кинетической  энергией.  Для  того  чтобы
Герц  мог  обнаружить  это,  надо  было  повысить  точность  его  экс¬
перимента  в  тысячи  раз.)  Полученный  результат  совпадал  с  точ¬
кой  зрения  Гельмгольца,  хотя  и  ошибочной,  но  в  способностях  мо¬
 101
 Г.  Герц

лодого  Герца  он  не  ошибся.  «Я  увидел,  что  имел  дело  с  учени¬
ком  совершенно  необычного  дарования»,  —  отмечал  он  позднее.
Работа  Герца  была  удостоена  премии.
 Вернувшись  после  летних  каникул  1879  г.,  Герц  добился  раз¬
решения  работать  над  другой  темой:  «Об  индукции  во  вращаю¬
щихся  телах»,  взятой  в  качестве  докторской  диссертации.  Это
была  теоретическая  работа.  Он  предполагал  завершить  ее  за
2—3  месяца,  защитить  и  получить  поскорее  звание  доктора,  хотя
университет  еще  не  был  закончен.  Работая  с  большим  подъемом
и  воодушевлением,  Герц  быстро  закончил  исследование.  Защита
прошла  успешно,  и  ему  присудили  степень  доктора  с  «отличи¬
ем»  —  явление  исключительно  редкое,  тем  более  для  студента.
 С  1883  по  1885  г.  Герц  заведовал  кафедрой  теоретической
физики  в  провинциальном  городке  Киле,  где  совсем  не  было
физической  лаборатории.  Герц  решил  заниматься  здесь  теорети¬
ческими  вопросами.  Он  корректирует  систему  уравнения  элект¬
родинамики  одного  из  ярких  представителей  дальнодействия
Неймана.  В  результате  этой  работы  Герц  написал  свою  систему
уравнений,  из  которой  легко  получались  уравнения  Максвелла.
Герц  разочарован,  ведь  он  пытался  доказать  универсальность
электродинамических  теорий  представителей  дальнодействия,  а
не  теории  Максвелла.  «Данный  вывод  нельзя  считать  точным
доказательством  максвелловской  системы  как  единственно  воз¬
можной»,  —  делает  он  для  себя,  по  существу,  успокаивающий
вывод.
 В  1885  г.  Герц  принимает  приглашение  технической  школы  в
Карлсруэ,  где  будут  проведены  его  знаменитые  опыты  по  распро¬
странению  электрической  силы.  Еще  в  1879  г.  Берлинская  акаде¬
мия  наук  поставила  задачу:  «Показать  экспериментально  нали¬
чие  какой-нибудь  связи  между  электродинамическими  силами  и
диэлектрической  поляризацией  диэлектриков».  Предварительные
подсчеты  Герца  показали,  что  ожидаемый  эффект  будет  очень
мал  даже  при  самых  благоприятных  условиях.  Поэтому,  видимо,
он  и  отказался  от  этой  работы  осенью  1879  г.  Однако  он  не  пе¬
реставал  думать  о  возможных  путях  ее  решения  и  пришел  к
выводу,  что  для  этого  нужны  высокочастотные  электрические
колебания.
 Герц  тщательно  изучил  все,  что  было  известно  к  этому  вре¬
мени  об  электрических  колебаниях  и  в  теоретическом,  и  в  экс¬
периментальном  планах.  Найдя  в  физическом  кабинете  техни¬
ческой  школы  пару  индукционных  катушек  и  проводя  с  ними  лек¬
ционные  демонстрации,  Герц  обнаружил,  что  с  их  помощью
можно  было  получить  быстрые  электрические  колебания  с  пе¬
риодом  10~8  с.  В  результате  экспериментов  Герц  создал  не  толь¬
ко  высокочастотный  генератор  (источник  высокочастотных  коле¬
баний),  но  и  резонатор  —  приемник  этих  колебаний.
 Генератор  Герца  состоял  из  индукционной  катушки  и  присое¬
диненных  к  ней  проводов,  образующих  разрядный  промежуток,
 102

резонатор  —  из  провода  прямо¬
угольной  формы  и  двух  шари¬
ков  на  его  концах,  образующих
также  разрядный  промежуток.
 В  результате  проведенных
опытов  Герц  обнаружил,  что
если  в  генераторе  будут  проис¬
ходить  высокочастотные  коле¬
бания  (в  его  разрядном  проме¬
жутке  проскакивает  искра),  то
в  разрядном  промежутке  резо¬
натора,  удаленном  от  генера¬
тора  даже  на  3  м,  тоже  будут  проскакивать  маленькие  искры.
Таким  образом,  искра  во  второй  цепи  возникала  без  всякого
непосредственного  контакта  с  первой  цепью.  Каков  же  механизм
ее  передачи?  Или  это  электрическая  индукция,  согласно  теории
Гельмгольца,  или  электромагнитная  волна,  согласно  теории
Максвелла?  В  1887  г.  Герц  пока  ничего  еще  не  говорит  об  элек¬
тромагнитных  волнах,  хотя  он  уже  заметил,  что  влияние  генера¬
тора  на  приемник  особенно  сильно  в  случае  резонанса  (частота
колебаний  генератора  совпадает  с  собственной  частотой  резо¬
натора).
 Проведя  многочисленные  опыты  при  различных  взаимных
положениях  генератора  и  приемника,  Герц  приходит  к  выводу  о
существовании  электромагнитных  волн,  распространяющихся  с
конечной  скоростью.  Будут  ли  они  вести  себя,  как  свет?  И  Герц
проводит  тщательную  проверку  этого  предположения.  После  изу¬
чения  законов  отражения  и  преломления,  после  установления
поляризации  и  измерения  скорости  электромагнитных  волн  он
показал  их  полную  аналогию  со  световыми.  Все  это  было  изло¬
жено  в  работе  «О  лучах  электрической  силы»,  вышедшей  в  де¬
кабре  1888  г.  Этот  год  считается  годом  открытия  электромаг¬
нитных  волн  и  экспериментального  подтверждения  теории  Макс¬
велла.  В  1889  г.,  выступая  на  съезде  немецких  естествоиспыта¬
телей,  Герц  говорил:  «Все  эти  опыты  очень  просты  в  принципе,
тем  не  менее  они  влекут  за  собой  важнейшие  следствия.  Они
рушат  всякую  теорию,  которая  считает,  что  электрические  силы
перепрыгивают  пространство  мгновенно.  Они  означают  блестя¬
щую  победу  теории  Максвелла.  Насколько  маловероятным  каза¬
лось  ранее  ее  воззрение  на  сущность  света,  настолько  трудно
теперь  не  разделить  это  воззрение».
 Напряженная  работа  Герца  не  прошла  безнаказанно  для  его
и  без  того  слабого  здоровья.  Сначала  отказали  глаза,  затем
заболели  уши,  зубы  и  нос.  Вскоре  началось  общее  заражение
крови,  от  которого  и  скончался  знаменитый  уже  в  свои  37  лет
ученый  Генрих  Герц.
 Герц  завершил  огромный  труд,  начатый  Фарадеем.  Если
Максвелл  преобразовал  представления  Фарадея  в  математиче-
 Генератор  и  резонатор  Герца
 103

ские  образы,  то  Герц  превратил  эти  образы  в  видимые  и  слыши¬
мые  электромагнитные  волны,  ставшие  ему  вечным  памятником.
Мы  помним  Г.  Герца,  когда  слушаем  радио,  смотрим  телевизор,
когда  радуемся  сообщению  ТАСС  о  новых  запусках  космических
кораблей,  с  которыми  поддерживается  устойчивая  связь  с  по¬
мощью  радиоволн.  И  не  случайно  первыми  словами,  переданны¬
ми  русским  физиком  А.  С.  Поповым  по  первой  беспроволочной
связи,  были:  «Генрих  Герц».
 ФИЗИКА  РОССИИ  XIX  в.  И  ЕЕ  ВЫДАЮЩИЕСЯ  ПРЕДСТАВИТЕЛИ
(Д.  И.  МЕНДЕЛЕЕВ,  А.  Г.  СТОЛЕТОВ,  П.  Н.  ЛЕБЕДЕВ,  А.  С.  ПОПОВ)
 Не  прекрасна  ли  цель  работать  для
того,  чтобы  оставить  после  себя  лю¬
дей  более  счастливыми,  чем  были  мы.
 Монтескье
 Д.  И.  Менделеев
 В  марте  1969  г.  научная  общественность  нашей  планеты  от¬
метила  100-летие  со  дня  открытия  одного  из  фундаментальных
законов  естествознания  —  периодического  закона  химических
элементов  Д.  И.  Менделеева.  Открытие  этого  закона  Ф.  Энгельс
назвал  «научным  подвигом»  Менделеева,  который  принес  отече¬
ственной  науке  неувядающую  славу  и  мировое  признание.  На
основе  этого  закона  Менделеев  сумел  предсказать  физические
и  химические  свойства  элементов,  открытых  позднее.  И  сегодня
этот  закон,  получив  соответствующее  обоснование  в  науке,  яв¬
ляется  путеводной  звездой  в  научных  исканиях  физиков,  химиков,
геологов  и  других  специалистов.  Наглядным  примером,  под¬
тверждающим  это,  могут  служить  экспериментальные  и  теоре¬
тические  исследования  трансурановых  элементов.
 Как  известно,  долгое  время  самым  тяжелым  элементом,  за>
мыкающим  таблицу  Д.  И.  Менделеева,  был  уран-92.  К  настоя¬
щему  времени  ученым  США  и  СССР  удалось  открыть  и  синте¬
зировать  уже  15  элементов  тяжелее  урана:  их  называют  транс¬
урановыми.  Первые  девять  трансурановых  элементов,  начиная  с
нептуния  (2=93)  и  кончая  менделевием  (2=101),  названным
так  в  честь  Д.  И.  Менделеева,  были  открыты  американскими  уче¬
ными  под  руководством  Г.  Сиборга  в  1940—1955  гг.  В  СССР
работы  по  синтезу  трансурановых  элементов  начались  в  1956  г.
под  руководством  академика  Г.  Н.  Флерова  в  лаборатории  ядер-
ных  реакций  в  Дубне.  В  активе  наших  ученых  к  настоящему
времени  открытие  элементов  102,  103,  104,  105,  106,  107.  104-й
элемент  —  курчатовий,  названный  так  в  честь  И.  В.  Курчатова,
по  своим  свойствам  оказался  аналогом  гафния,  как  и  предсказы¬
вал  периодический  закон  Д.  И.  Менделеева.
 Перу  Д.  И.  Менделеева  принадлежит  более  500  научных  ра¬
бот  по  различным  проблемам  химии,  физики,  метрологии,  гео¬
 104

логии,  воздухоплавания,  педа¬
гогики.  Подводя  в  конце  жизни
итог  своей  научной  деятельно¬
сти,  Менделеев  писал,  что
«первая  его  служба  Родине  —
наука,  вторая  —  народное  об¬
разование,  третья  —  промыш¬
ленность».  И  на  каждом  из
этих  поприщ  были  достигнуты
выдающиеся  результаты.  О
Д.  И.  Менделееве  и  его  откры¬
тиях  написано  много  книг.  Имя
его  дорого  всем  советским  лю¬
дям.
 27  января  1834  г.  в  Тоболь¬
ске,  в  семье  директора  гимна¬
зии  Ивана  Павловича  Менде¬
леева  родился  будущий  уче¬
ный.  Семья  Менделеевых
входила  в  немногочисленное
культурное  общество  Тобольска,  душой  которого  были  ссыльные
декабристы.  Многие  из  них  —  Фонвизин,  Свистунов,  Муравьев,
Анненковы  —  были  друзьями  дома  Менделеевых.  В  1841  г.
Дмитрий  Менделеев  поступил  в  Тобольскую  гимназию,  где  уже
учились  его  старшие  братья.
 Лишь  немногие  педагоги  оставили  о  себе  добрую  память.  Но
настоящей  любовью  гимназистов  пользовался  учитель  словес¬
ности,  а  потом  инспектор  Петр  Павлович  Ершов  —  автор  ска¬
зочного  конька-горбунка.  Семьи  Ершовых  и  Менделеевых  жили
в  большой  дружбе.  П.  П.  Ершов  высоко  ценил  своего  учителя
И.  П.  Менделеева  и  его  педагогические  принципы.  Дмитрий  Ива¬
нович  через  всю  свою  жизнь  пронес  теплые  воспоминания  о
П.  П.  Ершове.  В  личной  библиотеке  Д.  И.  Менделеева  были  раз¬
ные  издания  «Конька-горбунка»,  он  любил,  когда  дети  читали
ему  эту  прекрасную  сказку,  а  сам  всегда  с  большой  теплотой
рассказывал  о  ее  авторе.  Осенью  1850  г.  Д.  И.  Менделеев  был
зачислен  в  Главный  Педагогический  институт  Петербурга  на  ес¬
тественно-математический  факультет.  Будущему  ученому  повез¬
ло:  в  институте  работал  блестящий  профессорский  состав:  хи¬
мию  читал  Воскресенский,  математику  —  Остроградский,  физи¬
ку  —  Ленц,  астрономию  —  Савич.  В  1855  г.,  закончив  институт
и  получив  прекрасную  подготовку  по  физике,  математике  и  хи¬
мии,  Менделеев  был  назначен  старшим  учителем  естественных
наук  в  Симферополь.
 В  1856  г.  Дмитрий  Иванович  защитил  магистерскую  диссер¬
тацию  «Об  удельных  объемах»  и  начал  читать  курсы  теоретиче¬
ской  и  органической  химии  в  Петербургском  университете.
В  этот  период  вместе  с  другими  молодыми  учеными  —  Сечено¬
 105
 Д.  И.  Менделеев

вым,  Бородиным,  Боткиным  —  он  был  командирован  за  границу.
И  здесь,  в  самом  начале  научной  деятельности,  очень  ярко  вы¬
делилась  одна  из  характерных  черт  будущего  ученого  —  само¬
стоятельность  мышления.  Занимаясь  изучением  поверхностного
натяжения  жидкостей  (ни  Бунзен,  ни  Кирхгоф,  ни  другие  ученые
Гейдельберга  этим  не  занимались),  Менделеев  пришел  к  выводу
о  существовании  некоторой  температуры,  названной  им  темпе¬
ратурой  абсолютного  кипения,  при  которой  поверхностное  натя¬
жение  равно  нулю.  При  этой  температуре  совпадают  свойства
жидкости  и  пара,  удельная  теплота  парообразования  равна  ну¬
лю.  Эта  работа  Менделеева  была  опубликована  в  1861  г.,  а  его
выводы  о  критическом  состоянии  вещества  были  подтверждены
экспериментально  Эндрюсом  спустя  8  лет.
 Возвратившись  в  Петербург  в  1861  г.,  Дмитрий  Иванович
продолжает  читать  лекции  в  университете,  в  кадетском  корпусе,
в  корпусе  инженеров  путей  сообщения,  в  Инженерном  училище.
В  1863  г.  его  избирают  профессором  Петербургского  университе¬
та,  в  1864  г.—  профессором  технологического  института.
 В  своей  научной  работе  Д.  И.  Менделеев  руководствовался
принципом  единства  физических  и  химических  явлений,  считая,
что  они  представляют  собой  только  различные  проявления  каких-
то  основных  свойств  вещества.  Эту  мысль  он  формулирует  в  ка¬
честве  одного  из  основных  положений  своей  докторской  диссер¬
тации  «О  соединении  спирта  с  водой».  В  1865  г.  Менделеев  за¬
щитил  докторскую  диссертацию,  в  которой  была  впервые  создана
теория  гидратных  растворов.
 Но  вершиной  научного  творчества  Менделеева  является  его
периодический  закон.  Открытие  этого  закона  не  было  случайным
в  научном  творчестве  Дмитрия  Ивановича  —  ведь  это  четкое
выражение  единства  физических  и  химических  свойств.  В  каче¬
стве  основного  признака,  который  был  взят  Менделеевым  при
отыскании  закономерности  в  распределении  элементов,  явился
атомный  вес.  (Заметим,  кстати,  что  это  понятие  приобрело  права
гражданства  только  после  съезда  химиков  в  Карлсруэ  в
1860  г.,  в  котором  Д.  И.  Менделеев  принимал  активное  участие.)
К  моменту  открытия  периодического  закона  были  известны  63
химических  элемента,  для  многих  из  которых  атомные  веса  были
определены  или  неточно,  или  даже  совсем  неверно.  Для  полу¬
чения  периодической  системы  элементов  их  надо  было  располо¬
жить  по  мере  возрастания  атомного  веса  в  несколько  рядов  так,
чтобы  элементы,  обладающие  аналогичными  свойствами,  нахо¬
дились  бы  в  одних  и  тех  же  вертикальных  столбцах.  И  если
вспомнить,  что  к  тому  времени  не  было  известно  общее  число
элементов,  не  были  открыты  многие  элементы  с  промежуточны¬
ми  атомными  весами,  не  были  открыты  инертные  газы,  то  задача
представлялась  исключительно  сложной.
 Д.  И.  Менделееву  с  поразительной  точностью  удалось  размес¬
тить  известные  элементы,  с  глубокой  проницательностью  оста¬
 106

вить  свободные  места  между  некоторыми  из  них,  настаивать  на
исправлении  значения  атомных  весов  ряда  известных  и  вновь
открываемых  элементов.  Этот  закон  был  опубликован  в  1869  г.
Менделеев  считал,  что  периодический  закон  является  не  только
средством  систематизации  громадного  экспериментального  ма¬
териала,  но  и  орудием  для  предсказания  новых  химических  эле¬
ментов  и  их  свойств.  И  он  не  ошибся:  в  1875  г.  был  открыт  гал¬
лий  (экаалюминий),  в  1879  —  скандий  (экабор),  в  1886  —  гер¬
маний  (экасилиций).  И  все  эти  элементы  точно  соответствовали
по  своим  свойствам  предсказанным  Менделеевым.  Это  был  ве¬
ликий  триумф.  Вот  как  об  этом  писал  сам  Д.  И.  Менделеев:  «Пи¬
савши  в  1871  г.  статью  о  приложении  периодического  закона  к
определению  свойств  еще  неоткрытых  элементов,  я  не  думал,  что
доживу  до  оправдания  этого  следствия  периодического  закона,
но  действительность  ответила  иначе.  Описаны  были  мною  три
элемента:  экабор,  экаалюминий  и  экасилиций,  и  не  прошло
 20 	лет,  как  я  имел  уже  величайшую  радость  видеть  все  три  от¬
крытыми  и  получившими  свои  имена...:  галия,  скандия,  герма¬
ния».
 Победное  шествие  этого  фундаментального  закона  всего  ес¬
тествознания  продолжается  и  по  сей  день.  Современная  физика
обосновала  этот  закон,  и  основным  критерием  для  классифика¬
ции  стал  заряд  ядра,  определяющий  порядковый  номер  элемента
в  таблице  Менделеева.  Открытие  периодического  закона  позво¬
ляет  нам  считать  Д.  И.  Менделеева  крупнейшим  русским  физи¬
ком.
 Много  ценных  мыслей  высказал  Д.  И.  Менделеев  по  разра¬
ботке  природных  богатств  своей  Родины.  Две  его  книги  «Нефтя¬
ная  промышленность  в  североамериканском  штате  Пенсильва¬
ния  и  на  Кавказе»  (1877),  «Бакинское  нефтяное  дело»  (1886)  и
более  20  статей,  посвященных  нефти,  содержали  ценные  пред¬
ложения  о  новых  методах  нефтедобычи  и  нефтепереработки.  Ему
принадлежат  идеи  использования  нефтепроводов,  нефтеналив¬
ных  судов  и  др.  И  сегодня,  когда  Тюменская  земля  превращает¬
ся  в  крупнейший  топливно-энергетический  район  нашей  страны,
когда  вблизи  Тобольска  возводятся  корпуса  нефтехимического
гиганта,  когда  «черное  золото»  и  «голубое  топливо»  по  нефте-  и
газопроводам  направляется  в  различные  уголки  нашей  Родины,
мечты  великого  ученого  становятся  явью.
 Знакомясь  с  каменноугольной  промышленностью  в  80-х  годах
 XIX 	в.,  Д.  И.  Менделеев  выдвинул  задачу  подземной  газифика¬
ции  каменного  угля  для  устранения  тяжелого  труда  шахтеров
и  сокращения  транспортных  расходов.  Эту  задачу  В.  И.  Ленин
назвал  «великой  задачей  современной  техники».  Много  ценных
предложений  сделал  Д.  И.  Менделеев  для  развития  железоруд¬
ной  и  лесной  промышленности  Урала  и  Сибири.  Он  настаивал  на
быстрейшем  транспортном  освоении  Сибири,  считая  строитель¬
ство  железной  дороги  до  Тобольска  неотложной  задачей.  Много
 107

практических  рекомендаций  оставил  Д.  И.  Менделеев  и  по  воп¬
росам  развития  сельского  хозяйства,  ратуя  за  тесную  связь  его
с  промышленностью  и  перевод  на  индустриальную  основу.  Изу¬
чая  основы  воздухоплавания,  он  в  1887  г.  поднялся  с  немалым
риском  для  жизни  на  воздушном  шаре  в  верхние  слои  атмосфе¬
ры.  А  его  труд  «О  сопротивлении  жидкостей  и  воздухоплава¬
ние»,  по  словам  Н.  Е.  Жуковского  —  отца  русской  авиации,
мог  служить  руководством  для  лиц,  занимающихся  корабле¬
строением,  воздухоплаванием  и  баллистикой.
 Д.  И.  Менделеев  был  человеком  передовых  взглядов.
В  1892  г.  он,  профессор  Петербургского  университета,  решитель¬
но  поддержал  требования  студентов  по  демократизации  вузов.
На  этой  основе  у  Дмитрия  Ивановича  произошел  конфликт  с
министром  просвещения,  и  он  в  знак  протеста  подал  в  отставку
и  ушел  из  университета.  С  1893  г.  Д.  И.  Менделеев  возглавил
Главную  палату  мер  и  весов  России.  Придавая  громадное  зна¬
чение  точности  измерений,  он  много  сделал  в  этом  направлении.
За  14  лет  управления  Главной  палатой  Дмитрий  Иванович  соз¬
дал  в  ней  хорошую  лабораторию  метрологии,  дал  решение  ряда
метрологических  задач,  основал  журнал  «Временник  Главной
палаты  мер  и  весов».
 В  1905  г.  передовая  общественность  России  широко  отметила
50-летие  научной  и  педагогической  деятельности  Д.  И.  Менде¬
леева.  С  разных  концов  страны  ученому  шли  приветственные
письма  и  телеграммы.  Весь  мир  давно  признал  громадные  науч¬
ные  заслуги  Менделеева.  Достаточно  сказать,  что  он  был  избран
членом  Лондонской,  Римской,  Бельгийской,  Парижской,  Берлин¬
ской  и  Бостонской  академий,  он  состоял  членом  более  чем
50  научных  обществ  России,  Западной  Европы  и  Америки.  Толь¬
ко  Петербургская  академия  наук,  по  указке  царя,  отказалась
избрать  всемирно  известного  ученого  в  свои  ряды  из-за  его  пе¬
редовых  взглядов.
 Д.  И.  Менделеев  умер  в  1907  г.  Мировая  наука  и  наша  Роди¬
на  свято  хранят  память  о  Дмитрии  Ивановиче  Менделееве.  Его
имя  носят  десятки  учебных  заведений,  заводов,  научных  обществ.
Светлая  память  о  выдающемся  земляке  живет  и  в  молодеющем
Тобольске,  где  на  одной  из  площадей  стоит  памятник  великому
ученому,  есть  в  городе  сквер  и  улица  Менделеева.  А  в  год  празд¬
нования  100-летия  периодического  закона  Тобольскому  педаго¬
гическому  институту  присвоено  имя  Д.  И.  Менделеева.  Это
прекрасный  памятник  ученому  на  родине  за  его  большие  заботы
о  народном  образовании.
 А.  Г.  Столетов
 Александр  Григорьевич  Столетов  (1839—1896)  родился
29  июля  в  г.  Владимире,  в  купеческой  семье.  Род  Столетовых
принадлежал  к  старинному  новгородскому  купечеству  и  был
выслан  при  Иване  III  за  неповиновение.
 108

В  1849  г.  Столетов  посту¬
пил  во  Владимирскую  гимна¬
зию,  где  проявил  большие  спо¬
собности  к  языкам,  физике  и
математике,  стремление  к  ши¬
рокому  познанию  истории  род¬
ного  города  и  края.  В  гимна¬
зии  Столетов  овладел  фран¬
цузским,  немецким  и  англий¬
ским  языками.  Увлекается  в
эти  годы  гимназист  Столетов
и  литературным  творчеством.
 После  окончания  гимназии
в  1856  г.  А.  Г.  Столетов  посту¬
пает  в  Московский  университет
на  физико-математический  фа¬
культет.
 Большое  влияние  на  Столе¬
това  оказал  Н.  А.  Любимов, 	А  Г.  Столетов
 возглавлявший  кафедру  фи¬
зики  и  стремившийся  поставить  преподавание  этой  дисциплины
на  уровень  современной  ему  науки.  Благодаря  Любимову  физи¬
ческий  кабинет  Московского  университета  пополнялся  ценными
приборами.  По  ходатайству  Любимова  Столетов,  как  один  из
лучших  студентов,  был  оставлен  при  университете  после  его
окончания  для  подготовки  к  профессорскому  званию.
 В  1860  г.  Столетов  быстро  и  успешно  сдает  магистерские
экзамены  и,  как  один  из  наиболее  способных  магистрантов,  в
1862  г.  получает  командировку  за  границу.  Из  трех  с  полови¬
ной  лет  своей  первой  заграничной  командировки  А.  Г.  Столетов
большую  часть  времени  пребывает  в  немецких  университетах:
немного  работает  у  Магнуса  в  Берлине,  немного  у  Вебера  в
Геттингене  и  больше  всего  у  Кирхгофа  в  Гейдельберге,  ставшем,
по  словам  К.  А.  Тимирязева,  Меккой,  куда  стремилась  моло¬
дежь  для  научной  работы.  Он  ненадолго  выезжает  в  Париж  для
ознакомления  со  знаменитой  Сорбонной.
 Столетов  не  случайно  выбрал  Германию  местом  своей  стажи¬
ровки  по  физике.  Именно  в  Германии  в  этот  период  трудами
Гельмгольца,  Клаузиуса,  Кирхгофа  и  других  ученых  создается
физика  точного  эксперимента  с  широким  использованием  мате¬
матики.  С  большим  восхищением  писал  позднее  Столетов  о  фи¬
зических  лабораториях  немецких  университетов  и  их  руководи¬
телях:  «Простота  в  обращении  и  неутомимая  внимательность  в
отношении  к  учащимся,  постоянная  деятельность,  самообладание
мысли,  дар  сжатой,  но  отчетливой  речи  —  вот  что  поражало  нас
в  Кирхгофе».  Уважение  учителя  и  ученика  было  взаимным.  Со¬
хранилось  письмо,  в  котором  Кирхгоф  называет  Столетова  сво¬
им  лучшим  учеником.
 109
 А.  Г.  Столетов

В  1865  г.  А.  Г.  Столетов  возвращается  на  родину  не  только
с  богатым  запасом  теоретических  и  практических  знаний  по  фи¬
зике  и  изученной  системой  ее  преподавания  в  университетах
Запада,  но  и  с  глубоким  убеждением  в  необходимости  более
широкого  развития  и  просвещения  тех  слоев  народа,  которые  в
России  оставались  почти  целиком  неграмотными.
 Работая  много  над  курсами  лекций,  А.  Г.  Столетов  упорно
трудится  над  магистерской  диссертацией  и  тяжело  переживает
отсутствие  в  Московском  университете  физической  лаборато¬
рии  —  необходимой  базы  для  экспериментальной  научной  рабо¬
ты.  Магистерская  диссертация  Столетова  «Общая  задача  элек¬
тростатики  и  ее  приведение  к  простейшему  случаю»  относилась  к
теоретической  физике  и  была  успешно  им  защищена  в  1869  г.
 Вскоре  Столетову  было  присвоено  звание  доцента.  Его  даль¬
нейшие  планы  были  связаны  с  подготовкой  докторской  диссер¬
тации  и  с  созданием,  каких  бы  трудов  это  ни  стоило,  физической
лаборатории  при  университете.  Он  пишет  донесение  физико-ма¬
тематическому  факультету,  где  отмечает,  что  наряду  с  физиче¬
ским  кабинетом  университеты  должны  иметь  физическую  лабо¬
раторию.  Без  этого  учебные  занятия  со  студентами  по  экспери¬
ментальной  физике  нельзя  проводить  на  должном  уровне,  без
этого  невозможна  научная  работа  преподавателей.  Усиленные!
хлопоты  увенчались  успехом,  и  к  концу  1872  г.  в  Московском1
университете  была  открыта  физическая  лаборатория.  Заведова¬
ние  ею  было  поручено  А.  Г.  Столетову,  избранному  после  защиты
докторской  диссертации  (апрель  1872  г.)  профессором.
 Идея  докторской  диссертации  «Исследование  функции
намагничивания  мягкого  железа»  созрела  у  Столетова  еще  в  пе¬
риод  первого  пребывания  в  Гейдельберге.  Большая  важность
этой  работы  была  вызвана  необходимостью  решить  один  иэ|
главных  вопросов  теории  Максвелла  и  практической  электротех-1
ники  —  влияние  магнитной  среды  (например,  железа)  на  элект¬
ромагнитные  взаимодействия.  Для  выполнения  такой  работь^
нужна  была  хорошая  лаборатория.  Узнав  о  планах  Столетова»
Кирхгоф  предлагает  ему  свои  услуги.  И  вот  в  1871  г.  А.  Г.  Сто¬
летов  вновь  в  Гейдельберге  в  лаборатории  знаменитого  создате-1
ля  спектрального  анализа.  В  течение  4  месяцев  Столетов  тру¬
дится  не  покладая  рук  над  созданием  установки,  занимается
разработкой  метода  и  проведением  эксперимента.
 В  ноябре  1871  г.  работа  в  Гейдельберге  была  закончена  и
результаты  ее  доложены  Московскому  математическому  общест¬
ву.  К  началу  1872  г.  диссертация  была  полностью  готова.  В  ре¬
зультате  опытов  была  получена  зависимость  магнитной  воспри¬
имчивости  и  магнитной  проницаемости  от  напряженности  внеш¬
него  магнитного  поля.  А  кривая,  выражающая  эту  зависимость,
стала  называться  кривой  Столетова.  Отлично  сознавая  большую
практическую  ценность  этой  работы,  Столетов  в  заключение
диссертации  писал,  что  знание  свойств  железа  относительно!
 110

временного  намагничивания  так  же
необходимо  при  устройстве  и  упот¬
реблении  электромагнитных  двига¬
телей  и  магнитоэлектрических  ма¬
шин,  как  необходимо  знакомство  со
свойствами  пара  для  теории  паро¬
вых  машин.
 Наиболее  крупным  исследовани¬
ем  А.  Г.  Столетова,  принесшим  ему
мировую  славу,  является  исследова¬
ние  фотоэффекта  (1888—1890).  В
результате  этой  работы  А.  Г.  Столе¬
тов  предложил  очень  простой  метод
изучения  данного  явления:  одна  из
пластин  конденсатора  —  сплошная  (в  опытах  Столетова  это  бы¬
ла  полированная  цинковая  пластина)  —  соединяется  через
гальванометр  с  отрицательным  полюсом  батареи;  другая  —  в
виде  сетки  —  соединяется  с  положительным  полюсом.  Внутрен¬
няя  поверхность  сплошной  пластины  освещается  электрической
дугой.
 Итогом  этой  работы  явилось  открытие  А.  Г.  Столетовым  од¬
ного  из  законов  фотоэффекта,  носящего  сейчас  имя  ученого:
«С  ростом  напряжения,  приложенного  к  пластинам,  фототок  сна¬
чала  растет  до  определенной  величины  (фототок  насыщения),
после  чего  остается  практически  постоянным.  Сила  фототока  на¬
сыщения  прямо  пропорциональна  световому  потоку,  падающему
на  катод>.  Квантовая  природа  фотоэффекта  и  все  его  экспери¬
ментальные  закономерности  были  обоснованы  А.  Эйнштейном
в  1905  г.
 Несмотря  на  скудно  отпускаемые  средства,  физическая  лабо¬
ратория  университета  постепенно  расширялась,  становясь  мес¬
том  студенческих  упражнений  и  местом  исследований  учеников
Столетова,  число  которых  быстро  росло.  Когда  еще  не  было
лаборатории,  они  собирались  на  заседания  физического  кружка
на  квартире  своего  руководителя.  Н.  Н.  Шиллер,  Н.  А.  Умов,
Г.  Б.  Фишер,  Н.  Е.  Жуковский,  П.  А.  Зилов  составляли  ядро
кружка.  В  дальнейшем  к  ним  примкнули  математики  Н.  А.  Ша¬
пошников,  А.  П.  Ливенцов,  А.  П.  Минин,  П.  А.  Некрасов  и  дру¬
гие,  а  также  профессора  А.  В.  Цингер,  Ф.  А.  Слудский,
Ф.  А.  Бредихин.  Этот  кружок  положил  начало  Московской  школе
физиков.
 Пройдя  школу  московской  физической  лаборатории,  ученики
разъезжались  в  различные  университеты,  руководили  кафедра¬
ми  и  факультетами,  становились  известными  учеными.  Они  дер¬
жали  тесную  свяь  со  своим  наставником,  продолжали  и  разви¬
вали  методы  работы  своего  учителя.  А.  Г.  Столетов  с  исключи¬
тельным  вниманием  относился  к  своим  молодым  коллегам  и
всегда  стремился  им  помочь  и  делом  и  советом.
 111
 Схема  установки  Столетова

Школа  Столетова  пополнялась  все  новыми  и  новыми  людьми,
решившими  посвятить  себя  науке.  Вскоре  имеющаяся  физиче¬
ская  лаборатория  стала  слишком  тесной,  и  А.  Г.  Столетов  —
признанный  глава  русских  физиков  —  настойчиво  ходатайству¬
ет  о  создании  при  Московском  университете  физического  инсти¬
тута  и  перестройке  существующей  лаборатории.  Благодаря  ог¬
ромным  усилиям  удалось  перестроить  физическую  аудиторию:
она  стала  вмещать  400  человек  и  была  оборудована  на  уровне
лучших  аудиторий  Европы;  была  расширена  вдвое  и  физическая
лаборатория.  Мечта  же  Столетова  о  создании  физического  ин¬
ститута  так  и  не  была  осуществлена  при  его  жизни.
 К  концу  XIX  в.  Московская  школа  физиков  распространила
свое  влияние  почти  на  все  университеты  России.  Учениками  Сто¬
летова  с  гордостью  называли  себя  большинство  русских  физиков
этого  периода,  в  том  числе  и  П.  Н.  Лебедев,  ставший  позднее
ученым  с  мировым  именем.  В  1889  г.  на  обеде,  данном  в  честь
50-летия  А.  Г.  Столетова  физическим  отделением  «Общества
любителей  естествознания»,  Н.  Е.  Жуковский  говорил:  «Более
половины  профессоров  физики  —  Ваши  ученики.  Все  выросли  до
ученых  под  Вашим  руководством».  В  заключение  Жуковский  от¬
метил,  что  все  русские  ученые  считают  А.  Г.  Столетова  основа¬
телем  школы  русских  физиков,  берущей  свое  начало  от  М.  В.  Ло¬
моносова.
 В  декабре  1892  г.  в  академии  наук  появилась  вакансия  ор¬
динарного  академика.  Комиссия  в  составе  П.  Л.  Чебышева,
Г.  И.  Вильда,  Ф.  Ф.  Бейльштейна,  Ф.  А.  Бредихина  и  Н.  Н.  Беке¬
това  единогласно  рекомендовала  на  эту  должность  А.  Г.  Столе¬
това.  Избрание  А.  Г.  Столетова  в  академики  считалось  настолько
вероятным,  что  в  начале  1893  г.  он  был  приглашен  для  осмотра
физического  кабинета  академии.  Но  избрание  основателя  первой
школы  русских  физиков  в  члены  Российской  императорской  акат
демии  так  и  не  состоялось.  Причиной  этого  были  столкновения:
профессора  Столетова  с  реакционно  настроенной  группой  во  гла¬
ве  с  ректором  Московского  университета  Боголеповым,  которая
распространяла  об  ученом  различные  слухи,  один  нелепее  друго¬
го,  и  превратила  научный  спор  между  Столетовым  и  князем  Го¬
лицыным  в  расправу  над  ученым.  Столетову,  наряду  с  Менделее¬
вым,  Тимирязевым,  Сеченовым  и  другими  передовыми  учеными
России,  не  нашлось  места  в  Российской  академии,  хотя  многие
из  них  были  уже  признаны  мировой  наукой.  А.  Г.  Столетов,  на¬
пример,  был  избран  вице-президентом  Международного  конгрес¬
са  электриков,  а  труды  его  получили  высокую  оценку  ведущих
физиков  мира.  «Я  испытываю  высокое  уважение  как  по  отношеч
нию  к  вашим  исключительно  выдающимся  научным  трудам,  так
и  по  отношению  к  личным  качествам  Вашего  характера»,—  пи¬
сал  Столетову  Л.  Больцман.
 Передовая  русская  общественность  была  глубоко  возмущена
неизбранием  Столетова  в  академию.  В  конце  1893  —  начале
 112

1894 	г.  в  Москве  состоялся  IX  съезд  русских  естествоиспытате¬
лей  и  врачей.  Подводя  итоги  съезда,  К.  А.  Тимирязев  высоко
оценил  деятельность  секции  физики  во  главе  с  А.  Г.  Столетовым.
Слова  благодарности  утонули  в  бурной  овации,  которую  устрои¬
ли  А.  Г.  Столетову  почти  2000  членов  съезда.  Теперешний  Ко¬
лонный  зал  Дома  Союзов  несколько  минут  дрожал  от  руко¬
плесканий.
 Академическая  история  значительно  подорвала  здоровье
Столетова.  Положение  в  университете  не  становилось  лучше.
Находясь  на  отдыхе  летом  1893  г.,  Столетов  получил  письмо  по¬
печителя  учебного  округа,  в  котором  тот  извещал,  что  в  связи
с  истечением  30-летнего  срока  службы  место  Столетова  объявля¬
ется  вакантным.  Это  был  новый  удар,  хотя  Столетов  и  был  ос¬
тавлен  в  университете  в  качестве  заслуженного  профессора.
 21 	декабря  1895  г.  А.  Г.  Столетов  последний  раз  выступал  с
популярной  лекцией.  В  январе  1896  г.  он  перенес  тяжелое  рожис¬
тое  воспаление  и  15  мая  умер  от  воспаления  легких.  Глубокой
скорбью  на  смерть  Столетова  отозвались  его  друзья,  ученики,
почитатели.  «Столетов  умер,  Столетова  нет  больше  среди  нас,
среди  его  учеников,  сходившихся  к  нему  в  течение  трети  века...
Но  не  умерли  те  заветы,  те  идеалы,  которым  он  сам  служил  и
которым  завещал  служить  своим  ученикам.  Эти  идеалы  —  без¬
заветная  и  бескорыстная  преданность  науке,  глубокое  сознание
своего  долга,  неуклонное  стремление  к  истине  и  правде»  —  так
закончил  некролог  о  покойном  Д.  А.  Гольдгаммер.  Он  не  ошиб¬
ся:  дело  и  заветы  А.  Г.  Столетова  продолжали  его  многочислен¬
ные  ученики,  самым  знаменитым  из  которых  стал  П.  Н.  Лебедев.
 П.  Н.  Лебедев
 Петр  Николаевич  Лебедев  (1866—1912)  родился  8  марта  в
Москве,  в  купеческой  семье,  как  раз  в  тот  год,  когда  А.  Г.  Столе¬
тов  начал  преподавать  в  Московском  университете.  «Свое
школьное  образование  я  получил  в  Евангелическом  и  в  Реаль¬
ном  училище  Хайновского»,  —  вспоминал  Лебедев.  Он  мечтал  об
университете,  но  туда  принимали  только  после  окончания  гимна¬
зии  с  латинским  и  греческим  языками.  С  сентября  1884  по  март
1887  г.  Лебедев  посещал  Московское  высшее  техническое  учили¬
ще,  однако  деятельность  инженера  его  не  привлекала.  По  совету
профессора  Щеглова  он  отправился  в  1887  г.  в  Страсбург,  в  одну
из  лучших  физических  школ  Европы  —  школу  А.  Кундта  —
«художника  и  поэта  физики»,  как  скажет  о  нем  позднее  Лебе¬
дев.  В  1891  г.,  успешно  защитив  диссертацию,  Лебедев  стал  док¬
тором  философии.  Уже  в  это  время  молодой  исследователь  по¬
ражает  своего  учителя  талантливостью,  обилием  и  смелостью
идей,  стремлением  работать  над  наиболее  трудными  вопросами.
 113

Одним  из  таких  вопросов  бы¬
ло  установление  природы  мо¬
лекулярных  сил,  другим  —
давление  света.
 В  1891  г.  П.  Н.  Лебедев
возвратился  в  Москву  и  по
приглашению  А.  Г.  Столетова
начал  работать  в  Московском
университете  в  должности  ла¬
боранта.  Но  у  Петра  Николае¬
вича  был  уже  большой  план
научной  работы.
 Основные  физические  идеи
этого  плана  были  напе*
чатаны  П.  Н.  Лебедевым  в
Москве,  в  небольшой  заметке
«Об  отталкивательной  силе
лучеиспускающих  тел».  Начи-
П.  Н.  Лебедев 	иалась 	она 	словами: 	«Макс¬
 велл  показал,  что  световой  или
тепловой  луч,  падая  на  поглощающее  тело,  производит  на  него
давление  в  направлении  падения...»  Исследование  светового  дав¬
ления  стало  делом  всей,  к  сожалению  короткой,  жизни  П.  Н.  Ле¬
бедева:  последняя  незаконченная  работа  этого  великого  экспе¬
риментатора  тоже  была  посвящена  давлению  света.
 Из  теории  Максвелла  следовало,  что  световое  давление  на
тело  равно  плотности  энергии  электромагнитного  поля.  (При
полном  отражении  давление  будет  в  два  раза  больше.)  Экспери¬
ментальная  проверка  этого  положения  представляла  большую
трудность.  Во-первых,  давление  очень  мало  и  нужен  чрезвычай¬
но  тонкий  эксперимент  для  его  обнаружения,  не  говоря  уже  о
его  измерении.  И  Лебедев  создает  свою  знаменитую  установку  —
систему  легких  и  тонких  дисков  на  закручивающемся  подвесе.
Это  были  крутильные  весы  с  невиданной  до  тех  пор  точностью.
Во-вторых,  серьезной  помехой  был  радиометрический  эффект:
при  падении  света  на  тело  (тонкие  диски  в  опытах  Лебедева),
оно  сагревается.  Температура  освещенной  стороны  будет  боль¬
ше,  чем  температура  теневой.  А  это  приведет  к  тому,  что  моле¬
кулы  газа  от  освещенной  стороны  диска  будут  отбрасываться  с
большими  скоростями,  чем  от  теневой.  Возникает  дополнитель¬
ная  отдача,  направленная  в  ту  же  сторону,  что  и  световое  дав¬
ление,  но  во  много  раз  превосходящая  его  (в  10®  раз  в  опытах
Крукса  и  Бартоли).  Кроме  того,  при  наличии  разности  темпера¬
тур  возникают  конвекционные  потоки  газа.  Все  это  надо  было
устранить.  П.  Н.  Лебедев  с  непревзойденным  мастерством  ис¬
куснейшего  экспериментатора  преодолевает  эти  трудности.  Пла¬
тиновые  крылышки  подвеса  были  взяты  толщиной  всего  0,1—
 0,01  мм,  что  приводило  к  быстрому  выравниванию  температуры
 114
 П.  Н.  Лебедев

Прибор  П.  Н.  Лебедева  для  определения  светового  давления  на  твердые  тела
 обеих  сторон.  Вся  установка  была  помещена  в  наивысший  до¬
стижимый  в  то  время  вакуум  (порядка  0,0001  мм  рт.  ст.).
П.  Н.  Лебедев  сумел  сделать  это  очень  остроумно.  В  стеклян¬
ном  баллоне,  где  находилась  установка,  Лебедев  помещал  каплю
ртути  и  слегка  подогревал  ее.  Ртутные  пары  вытесняли  воздух,
откачиваемый  насосом.  А  после  этого  температура  в  баллоне  по¬
нижалась  и  давление  оставшихся  ртутных  паров  резко  уменьша¬
лось  (ртутные  пары,  как  говорят,  замораживались).
 Кропотливый  труд  увенчался  успехом.  Предварительное  со¬
общение  о  давлении  света  было  сделано  П.  Н.  Лебедевым  в
1899  г.,  затем  о  своих  опытах  он  рассказал  в  1900  г.  в  Париже
на  Всемирном  конгрессе  физиков,  а  в  1901  г.  в  немецком  жур¬
нале  «Анналы  физики»  была  напечатана  его  работа  «Опытное
исследование  светового  давления».  Работа  получила  высочай¬
шую  оценку  ученых  и  стала  новым,  блестящим  эксперименталь¬
ным  подтверждением  теории  Максвелла.  В.  Томсон,  например
узнав  о  результатах  опытов  Лебедева,  в  беседе  с  К.  А.  Тимиря¬
зевым  сказал:  «Вы,  может  быть,  знаете,  что  я  всю  жизнь  воевал
с  Максвеллом,  не  признавая  его  светового  давления,  и  вот  ваш
Лебедев  заставил  меня  сдаться  перед  его  опытами».  Ф.  Пашен
писал  Лебедеву:  «Я  считаю  Ваш  результат  одним  из  важнейших
достижений  физики  за  последние  годы».
 115

К  впечатляющим  словам
этих  видных  физиков  можно
добавить  еще  то,  что  доказа¬
тельство  существования  свето¬
вого  давления  имело  огромное
философское  и  мировоззрен¬
ческое  значение.  Ведь  из
факта  существования  давле¬
ния  электромагнитных  волн
следовал  очень  важный  вывод
 о 	том,  что  они  обладают  меха¬
ническим  импульсом,  а  значит,
и  массой.  Итак,  электромаг¬
нитное  поле  обладает  импуль¬
сом  и  массой,  т.  е.  оно  материально,  значит,  материя  существует
не  только  в  форме  вещества,  но  и  в  форме  поля!
 В  1900  г.  при  защите  магистерской  диссертации  Лебедеву  бы¬
ла  присуждена  степень  доктора  наук,  минуя  степень  магистра
(редкий  случай  в  истории  науки).  В  1901  г.  он  становится  про¬
фессором  Московского  университета.  Так  за  10  лет  работы  был
пройден  путь  от  лаборанта  до  профессора,  всемирно  известного
своими  научными  трудами.
 А  перед  автором  замечательного  эксперимента  впереди  стоя¬
ла  еще  более  трудная  задача:  определение  светового  давления
на  газы.  И  здесь  на  пути  оказались  трудности  не  только  экспе¬
риментального,  но  и  теоретического  характера.  Трудности  экс¬
периментального  плана  состояли  в  том,  что  световое  давление  на
газы  во  много  раз  меньше,  чем  давление  на  твердые  тела.  Это
значит,  что  нужен  еще  более  тонкий  эксперимент.
 К  1900  г.  все  подготовительные  работы  для  решения  сложней¬
шей  задачи  —  определение  светового  давления  на  газы  —  вы¬
полнены.  Лебедев  настойчиво  продолжает  искать  пути  ее  реше¬
ния.  И  только  в  1909  г.  он  делает  первое  сообщение  о  получен¬
ных  результатах.  За  10  лет  кропотливого  труда  построено  не  ме¬
нее  20  приборов,  пришлось  преодолеть,  по  словам  Лебедева,  чу¬
довищные  трудности,  из-за  которых  он  много  раз  бросал  эту  ра¬
боту.
 Работа  потрясла  своим  мастерством  и  результатом  ученый
мир.  Лебедеву  идут  поздравления,  полные  удивления  и  восхище¬
ния  его  искусством  экспериментирования.  Королевский  институт
Англии  избирает  Петра  Николаевича  своим  почетным  членом.
 Результаты  этого  исследования  были  опубликованы  в  «Анна¬
лах  физики»  в  1910  г.  На  рисунке  изображена  упрощенная  схема
установки  Лебедева  по  измерению  светового  давления  на  газы.
Лучи  света  через  кварцевое  окно  А  пропускались  в  камеру  В
где  находился  газ.  Камера  В  сообщалась  через  отверстия  0\  и
02  с  каналом  С,  куда  под  действием  светового  давления  газ  пе¬
ретекал  из  камеры  В.  В  канале  С  находился  легкий  подвижный
 Схема  установки  Лебедева  для  из¬
мерения  светового  давления  на  газы
 116

поршень  Д  подвешенный  на
тонкой  упругой  нити  Е,  пер¬
пендикулярной  к  плоскости
чертежа.  Угол  закручивания
нити,  зависящий  от  светового
давления  на  газ,  измерялся  с
помощью  зеркального  отсчета.
 Чтобы  температура  газа  была
одинакова  везде,  необходимо
было  обеспечить  строгую  па¬
раллельность  лучей,  в  против¬
ном  случае  возникали  бы  силь¬
ные  конвекционные  потоки.
 Получить  же  строго  парал¬
лельные  лучи  невозможно.  И
вот  П.  Н.  Лебедев  находит
остроумное  решение:  в  иссле¬
дуемый  газ  он  вводит  немного
водорода,  который  обладает
большой  теплопроводностью.
 Поэтому  разности  температур
быстро  выравниваются.  Чтобы
 избавиться  от  радиометричес-  приборы  П.  Н.  Лебедева  для  опытов
КОГО  эффекта,  В  опытах  была 	с  короткими  волнами  Герца
 использована  камера  с  двумя
каналами.
 Кроме  работ,  связанных  со  световым  давлением,  П.  Н.  Лебе¬
дев  много  сделал  для  изучения  свойств  электромагнитных  волн.
Усовершенствовав  метод  Герца,  он  получил  самые  короткие  в  то
время  электромагнитные  волны  (Х—6  мм,  в  опытах  Герца  А.=
=0,5  м),  доказал  их  двойное  лучепреломление  в  анизотропных
средах.  Следует  заметить,  что  приборы  Лебедева  были  настоль¬
ко  малы,  что  их  можно  было  носить  в  кармане.  Например,  гене¬
ратор  электромагнитных  волн  Лебедева  состоял  из  двух  плати¬
новых  цилиндриков,  каждый  по  1,3  мм  длиной  и  0,5  .мм  в  диамет¬
ре.  Зеркала  Лебедева  имели  высоту  20  мм,  а  эбонитовая
призма  для  исследования  преломления  электромагнитных  волн
была  высотой  1,8  см,  шириной  1,2  см  и  весила  около  2  г.  На¬
помним,  что  призма  Герца  для  этой  же  цели  весила  600  кг.
Миниатюрные  приборы  Лебедева  всегда  вызывали  восхи¬
щение  физиков-экспериментаторов,  а  задача  уменьшения  раз¬
меров  различных  приборов  и  схем  в  настоящее  время  явля¬
ется  одной  из  важнейших,  стоящих  перед  учеными  и  кон¬
структорами.
 Говоря  о  П.  Н.  Лебедеве,  нельзя  не  остановиться  еще  на  од¬
ном  его  огромном  вкладе  в  дело  развития  физики  в  России.
Речь  идет  о  его  физической  школе.  Чтобы  руководить  научной
школой,  надо  обладать  не  только  организаторскими  способнос¬
 117
 Приборы  П.  Н.  Лебедева  для  опытов
с  короткими  волнами  Герца

тями,  но  и  быть  исключительно  эрудированным  и  разносторон¬
ним  ученым.  Таким  и  был  П.  Н.  Лебедев.  Если  в  первой  полови*
не  90-х  годов  число  его  учеников  измерялось  единицами,  то  к
1905  г.  их  стало  более  30  человек:  П.  П.  Лазарев,  В.  К.  Аркадьев,
С.  И.  Вавилов,  Т.  П.  Кравец,  А.  К-  Тимирязев  и  многие  другие.
Усвоив  методы  и  стиль  работы  своего  учителя,  они  продолжали
его  благородное  дело.  Успехи  нашей  советской  физики  многим
обязаны  школе  Лебедева.
 Сознавая  свои  прекрасные  способности  экспериментатора,
Лебедев  делал  отсюда  один  вывод:  он  должен  решать  наиболее
сложные  задачи  и  работать  на  пределе  своих  сил.  Это  был  уче¬
ный  с  чувством  высокого  гражданского  долга  перед  своей  роди¬
ной,  перед  своими  учениками.  В  1911  г.  вместе  с  другими  про¬
фессорами  П.  Н.  Лебедев  покинул  Московский  университет  в
знак  протеста  против  произвола  царских  властей.  В  этом  же
году  Лебедев  дважды  получал  приглашения  из  института  Нобе¬
ля  в  Стокгольме,  где  ему  предлагали  должность  директора  пре¬
красной  лаборатории  и  большую  сумму  денег  как  для  работ,
так  и  в  личное  пользование.  Был  поставлен  даже  вопрос  о  при*
суждения  ему  Нобелевской  премии.  Однако  П.  Н.  Лебедев  не
принял  этого  предложения,  он  остался  на  родине,  со  своими
учениками,  создав  на  частные  средства  новую  лабораторию.  От¬
сутствие  необходимых  условий  для  работы,  переживания,  свя¬
занные  с  уходом  в  отставку,  окончательно  подорвали  здоровье
П.  Н.  Лебедева.
 1 	марта  1912  г.  в  возрасте  всего  лишь  46  лет  не  стало  еще
одного  великого  человека  России,  преждевременно  погасла  еще
одна  замечательная  жизнь.
 К.  А.  Тимирязев  отозвался  на  смерть  П.  Н.  Лебедева  с  болью
от  Огромной  утраты  и  страстным  негодованием  по  поводу  суще¬
ствующих  порядков,  мечтая  о  том  времени,  когда  «людям  «с
умом  и  сердцем»  откроется,  наконец,  возможность  жить  в  Рос¬
сии,  а  не  только  родиться  в  ней,  чтобы  с  разбитым  сердцем  уми¬
рать».
 Великий  русский  физиолог  И.  П.  Павлов  телеграфировал:
«Всей  душой  разделяю  скорбь  утраты  незаменимого  Петра  Ни¬
колаевича  Лебедева.  Когда  же  Россия  научится  беречь  своих
выдающихся  сынов  —  истинную  опору  Отечества?»
 Мировая  и  советская  наука  увековечила  память  о  непревзой¬
денном  мастере  тончайшего  эксперимента.  Дело  П.  Н.  Лебедева
живет  в  его  учениках,  в  новых  достижениях  нашей  науки.
 А.  С.  Попов
 Как  мы  уже  говорили  выше,  электромагнитную  теорию  Макс*
велла  экспериментально  впервые  доказал  Г.  Герц,  открыв
электромагнитные  волны.  Это  открытие  Герца  привлекло  к  себе
внимание  самых  широких  слоев  общества.  Именно  в  этот  период
 118

многие  сразу  же  высказали
идею  о  возможности  беспрово¬
лочной  связи  с  помощью  «лу¬
чей  Герца».  В  списке  ученых,
решавших  эту  задачу,  на  пер¬
вом  месте  стоит  имя  русского
профессора  А.  С.  Попова
(1859—1905).
 А.  С.  Попов  родился
16  марта  в  поселке  Турьинском
на  Урале,  в  семье  священника.
 После  окончания  в  1877  г.  об¬
щеобразовательных  классов
Пермской  духовной  семинарии
он  бросает  занятия  в  ней,  на¬
чинает  самостоятельно  гото¬
виться  к  вступительным  экза¬
менам  в  Петербургский  уни¬
верситет  и  в  этом  же  году  пос¬
тупает  на  физико-математичес¬
кий  факультет.  Обучаясь  в
университете,  будущий  ученый  очень  много  времени  отдает  ла¬
бораторным  занятиям;  в  1881  г.  он  выступает  в  качестве  объяс-
нителя  на  электротехнической  выставке  в  Петербурге.  Еще
будучи  студентом,  стремясь  найти  заработок,  Попов  становится
участником  артели  «Электротехник»,  работает  на  первых  уста¬
новках  электрического  освещения,  получая  много  ценных  прак¬
тических  навыков.
 После  окончания  университета  А.  С.  Попова  оставляют  при
университете  для  подготовки  к  профессорскому  званию.  Однако,
не  завершив  образования  в  аспирантуре,  он  принимает  пригла¬
шение  Минных  офицерских  классов  в  Кронштадте  и  в  1883  г.
становится  их  преподавателем,  параллельно  работая  в  Техниче¬
ском  училище  Морского  ведомства.  17  лет  проработал  А.  С.  По¬
пов  в  Кронштадте,  пока  не  был  избран  в  1900  г.  профессором
кафедры  физики  Электротехнического  института.
 После  открытия  Герца  Попов  увлекся  электромагнитными
волнами.  Читая  в  1889  г.  в  Минных  классах  цикл  лекций  «Но¬
вейшие  исследования  о  соотношении  между  световыми  и  элект¬
рическими  явлениями»,  А.  С.  Попов  сопровождал  их  демонстра¬
циями.  Это  имело  огромный  успех,  и  А.  С.  Попову  было  предло¬
жено  повторить  этот  цикл  в  Петербурге  в  Морском  музее.  Уже
в  этом  цикле  Попов  высказывает  мысль,  что  опыты  и  работы
Герца  представляют  большой  интерес  не  только  в  строго  науч¬
ном  плане,  но  также  и  в  возможности  их  применения  для  бес¬
проволочной  передачи  сигналов.
 7  мая  1895  г.  на  заседании  Русского  физико-химического  об¬
щества  А.  С.  Попов  демонстрировал  сконструированный  им  при¬
 119
 А.  С.  Попов

бор  для  приема  и  регистрации
электромагнитных  колебаний.
Основной  частью  прибора  был
детектор,  изобретенный  в
1890  г.  французским  инжене¬
ром  Бранли  и  названный  позже
когерером.  Это  была  стеклян¬
ная  трубка,  наполненная  ме¬
таллическими  опилками.  В
обычных  условиях  опилки  обла¬
дали  большим  сопротивлением,
но  под  воздействием  электриче¬
ских  колебаний  их  электропро¬
водность  возрастала  во  много
раз.  Для  приведения  когерера  в
первоначальное  состояние  дос¬
таточно  было  трубку  встрях¬
нуть.  Это  делалось  в  приборе
А.  С.  Попова  с  помощью  моло¬
точка  электрического  звонка.
Когерер  включался  в  цепь  ба¬
тареи  последовательно  с  реле.  Если  когерер  не  подвергался  дей¬
ствию  электрических  колебаний,  то  вследствие  его  большого  со¬
противления  ток  в  цепи  был  настолько  мал,  что  реле  не  срабаты¬
вало.  Как  только  на  когерер  попадали  электрические  колебания,
его  сопротивление  уменьшалось,  ток  в  цепи  нарастал,  реле  замы¬
кало  цепь  звонка,  молоточек  которого  при  обратном  ходе  ударял
по  когереру,  что  приводило  к  периодическому  размыканию  цепи.
Для  увеличения  чувствительности  приемника  Попов  присоеди¬
нил  к  одному  концу  когерера  длинную  проволоку,  выполняющую
роль  антенны.
 Свой  доклад  А.  С.  Попов  закончил  словами:  «...могу  выразить
надежду,  что  мой  прибор  при  дальнейшем  усовершенствовании
его  может  быть  применен  для  передачи  сигналов  на  расстояние
при  помощи  быстрых  электромагнитных  колебаний,  как  только
будет  найден  источник  таких  колебаний,  обладающий  достаточ¬
ной  энергией».
 Над  этим  источником  А.  С.  Попов  усиленно  работает.  Ес¬
ли  в  1895  г.  опыты  проводились  по  передаче  и  приему  сигна¬
лов  на  расстояние  до  60  м,  то  уже  в  марте  1896  г.  это  расстоя¬
ние  было  увеличено  до  250  м.  В  1897  г.  расстояние  приема
увеличилось  до  5  км,  а  в  1899  г.  —  до  50  км.  Неизменным  по¬
мощником  А.  С.  Попова  в  этих  опытах  был  Петр  Николаевич
Рыбкин.
 В  1899—1900  гг.  радиотелеграф  А.  С.  Попова  оказался  неза¬
менимым  средством  и  сыграл  свою  первую  практическую  роль
при  снятии  с  камней  броненосца  «Генерал-адмирал  Апраксин»,
 120
 Схема  приемника  Попова

потерпевшего  аварию  в  районе  о.  Гогланда.  События  тех  дней
заставили  воспользоваться  телеграфом  А.  С.  Попова  и  еще  в
одном  важном  деле.  На  льдине  в  море  были  унесены  рыбаки.  Их
жизнь  зависела  от  оперативности  спасательной  службы.  Приказ
ледоколу  «Ермак»,  находящемуся  в  море,  был  передан  по  бес¬
проволочной  связи.  Рыбаки  были  спасены.  Так  всем  стала  оче¬
видна  огромная  польза  этого  изобретения.
 Морское  ведомство  поручает  А.  С.  Попову  начать  широкую
работу  по  внедрению  беспроволочного  телеграфа  на  судах  рус¬
ского  флота.  Большую  помощь  в  этом  деле  оказал  А.  С.  Попову
адмирал  Макаров.
 В  июне  1896  г.  итальянский  инженер  Г.  Маркони  сделал  за¬
явку  на  патент  по  изобретению  радио.  В  1897  г.  он  получил
английский  патент,  закрепляющий  его  юридическое  право  на  это
изобретение.  В  январе  1897  г.  в  газете  «Котлин»  появилась  за¬
метка  А.  С.  Попова,  в  которой  он  указал,  что  прибор,  который
запатентовал  Маркони  в  1896  г.,  еще  в  1895  г.  был  построен  им
и  демонстрировался  на  заседании  физико-химического  общест
ва.  Вопрос  о  приоритете  А.  С.  Попова  в  изобретении  радио  не  раз
поднимался  и  у  нас,  и  за  рубежом.  Создавались  специальные
комиссии  по  этому  поводу.  В  настоящее  время  вопрос  об  изобре¬
тателе  радио  решен  однозначно  —  им  является  русский  ученый
А.  С.  Попов.  Что  касается  Маркони,  то  его  заслуги  в  дальнейшем
развитии  радио  бесспорны,  но  именно  в  развитии,  а  не  в  откры¬
тии.
 Став  профессором  кафедры  физики  Электротехнического  ин¬
ститута,  А.  С.  Попов  много  сил  отдает  оборудованию  лабора¬
тории,  где  проводит  ряд  научно-технических  работ  в  области
передачи,  приема  и  распространения  электромагнитных  ко¬
лебаний.
 В  1905  г.  совет  Электротехнического  института  избирает
А.  С.  Попова  ректором  института.  Это  были  бурные  времена
первой  русской  революции,  в  водовороте  которой  оказался  и
Попов.
 Сверху  нажимала  реакция,  требуя  усиления  репрессий  в
институте,  снизу  бунтовали  студенческие  массы,  выражая  недо¬
верие  профессуре  и  администрации.  Положение  ректора  было
трудным.  А  печальные  известия  о  неудачах  в  русско-японской
войне,  о  гибели  многих  его  бывших  учеников  тяжело  отражались
на  здоровье  ученого.
 31  декабря  1905  г.  (13  января  1906  г.  по  новому  стилю)
А.  С.  Попов  был  в  очередной  раз  вызван  к  министру  народного
просвещения.  Институту  грозили  новые  репрессии,  а  студен¬
там—тяжелые  кары.  После  этого  крупного  разговора  у  А.  С.  По¬
пова  произошло  кровоизлияние  в  мозг  и  изобретателя  радио  не
стало.  Но  имя  этого  скромного,  честного  ученого,  подарившего
человечеству  одно  из  замечательных  достижений  цивилизации,
навсегда  внесено  в  историю  науки.
 121

Сегодня  просто  невозможно  представить  нашу  жизнь  без  ра¬
дио.  И  это  чрезвычайно  важное  значение  великого  открытия
является  лучшим  памятником  его  создателю  —  нашему  сооте¬
чественнику  А.  С.  Попову.
 *  *  *
 На  этом  мы  заканчиваем  рассказ  о  большом  периоде  в  исто¬
рии  развития  физики.  За  это  время  она  сформировалась  как  са¬
мостоятельная  наука  и  достигла  выдающихся  результатов.  Она
стала  одной  из  ведущих  наук  всего  естествознания.  Но  еще
более  фундаментальные  открытия  ожидали  ее  впереди.  Они  на¬
чались  в  конце  XIX  в.  и  продолжаются  по  сей  день.  Этой  ис¬
ключительно  интересной  эпопее  трудной  и  вдохновенной  борьбы
человеческого  разума  по  овладению  сокровенными  тайнами  ок¬
ружающего  мира  посвящена  третья  часть  книги.

Часть  3
 ВОЗНИКНОВЕНИЕ
СОВРЕМЕННОЙ
ФИЗИКИ
И  РАЗВИТИЕ
ЕЕ  ОСНОВНЫХ
НАПРАВЛЕНИЙ

КРАТКИЕ  ЗАМЕЧАНИЯ
 Развитие  науки  и  техники  не  будет
знать  пределов.
 Пауэлл
 Третья  часть  книги  охватывает  совсем  небольшой  по  времени
период  —  примерно  90  лет.  Однако  за  эти  90  лет  в  физике,  как
и  в  целом  в  науке,  было  создано  значительно  больше,  чем  за  всю
ее  предыдущую  историю.  Именно  в  этот  период  были  сделаны
величайшие  открытия,  уточнившие,  а  чаще  и  коренным  образом
изменившие  наши  представления  о  мире.  К  их  числу  следует  от¬
нести  открытие  электрона,  показавшее  сложность  ранее  недели¬
мого  атома;  разработку  теории  атома  и  ее  экспериментальное
подтверждение;  создание  специальной  и  общей  теории  относи¬
тельности,  открывшей  новые  свойства  пространства  и  времени,
их  взаимную  связь  и  зависимость  от  движущейся  материи.  Имен¬
но  в  этот  период  была  создана  (и  продолжает  создаваться)  физи¬
ка  атомного  ядра,  открывающая  новые,  сокровенные  тайны  при¬
роды.  Работы  в  этой  области  привели  к  одному  из  замечатель¬
ных  достижений  в  цивилизации  человечества  —  использованию
ядерной  энергии  в  мирных  целях.
 Физика  XX  в.  строится  на  основе  теории  относительности  и
квантовой  механики.  В  этом  ее  отличие  от  классической  ньюто¬
новской  физики.
 Знаменательным  событием  в  физике  XX  в.  является  и  тот
факт,  что  своим  развитием  она  подтверждает  диалектический
материализм,  ставший  ее  методологической  основой.  Исключи¬
тельно  богаты  и  разнообразны  научно-технические  приложения
современной  физики.  Сегодня  мы  говорим  о  научно-технической
революции,  одной  из  черт  которой  является  превращение  науки  в
непосредственную  производительную  силу,  сокращение  проме¬
жутка  времени  между  созданием  теории  и  ее  практическим  при¬
ложением.
 Физика  XX  в.  исключительно  богата  как  своим  содержанием,
так  и  множеством  аспектов,  о  каждом  из  которых  не  представля¬
ется  возможным  писать  хотя  бы  коротко:  их  трудно  даже  пере¬
числить.  Поэтому  рассмотрим  развитие  лишь  некоторых  фунда¬
ментальных  идей  физики  ЮС  в.,  их  экспериментальное  подтверж¬
дение  и  техническое  воплощение,  познакомимся  с  жизнью  наи¬
более  крупных  физиков  этого  периода.
 124

Глава  5
 ИЗ  ВСЕМИРНОЙ  ИСТОРИИ  ФИЗИКИ  XX  в.
 ВОЗНИКНОВЕНИЕ  И  РАЗВИТИЕ  ЭЛЕКТРОННОЙ  ТЕОРИИ.
 Г.  А.  ЛОРЕНЦ
 Электричество,  как  положительное,
так  и  отрицательное,  разделяется  на
определенные  элементарные  количе¬
ства,  которые  играют  роль  атомов
электричества.
 Г.  Гельмгольц
 Если  представление  об  атомарном  строении  вещества  заро¬
дилось  в  глубокой  древности,  то  представление  о  дискретном
строении  электричества  начало  складываться  только  во  второй
половине  XIX  в.  Впервые  об  этом  упоминали  в  своих  работах
Фехнер  (1801—1887)  и  Вебер  (1804—1891).  Вебер,  например,
прямо  указывал,  что  «с  каждым  весомым  атомом  связан  элект¬
рический  атом».  Электрический  ток  эти  ученые  представляли
как  движение  дискретных  электрических  зарядов.  На  основе  этих
представлений  Вебер  объяснил  целый  ряд  электрических  и  маг¬
нитных  явлений.
 Идея  атомарного  строения  электричества  вытекала  из  зако¬
нов  электролиза  Фарадея,  на  что  в  свое  время  обратил  внимание
и  сам  Фарадей,  указывая,  что  «атомы  тел,  эквивалентные  друг
другу  в  отношении  их  обычного  химического  действия,  содержат
равные  количества  электричества,  естественно  связанного  с
ними».
 Максвелл  в  своем  «Трактате  об  электричестве  и  магнетизме»
тоже  говорит  о  «молекуле  электричества»,  но  считает,  что  «тео¬
рия  молекулярных  зарядов»  хотя  и  «служит  для  выражения
большого  числа  фактов  электролиза»,  однако  является  времен¬
ной  и  будет  отброшена,  как  только  на  основе  поля  появится  ис¬
тинная  теория  электрического  тока.  Максвелл  ошибся:  современ¬
ное  учение  о  поле  не  отбросило  идею  атомарности  электрического
заряда.
 В  1874  г.  ирландский  физик  Д.  Стоией  (1826—1911)  сделал
в  Белфасте  доклад  «О  физических  единицах  природы»,  где  ре¬
шительно  высказался  в  защиту  идеи  об  элементарном  заряде.
Используя  законы  электролиза  и  основные  положения  молеку¬
лярной  теории,  Стоней  нашел,  что  один  атом  водорода  при  про¬
хождении  тока  через  электролит  несет  заряд,  приблизительно
равный  10~19  Кл  (по  современным  данным,  заряд  электрона  ра¬
вен  1,60-  10“19  Кл).  Как  видно,  Стоней  верно  определил  порядок
этой  важнейшей  физической  величины.  Вернувшись  в  1891  г.
вновь  к  вопросу  об  элементарном  электрическом  заряде,  Стоней
предложил  назвать  его  электроном.
 В  1881  г.  Гельмгольц  в  речи,  посвященной  Фарадею,  тоже
 125

очень  определенно  высказывается  в  пользу  атомарности  элект¬
ричества:  «Если  мы  допускаем  существование  химических  ато¬
мов,  то  принуждены  заключить  отсюда  далее,  что  также  элект¬
ричество,  как  положительное,  так  и  отрицательное,  разделяется
на  определенные  элементарные  количества,  которые  играют  роль
атомов  электричества».  Так  в  физике  на  основе  законов  элект¬
ролиза  крепла  идея  о  дискретности  электрического  заряда.  За¬
метим,  что  все  это  происходило  задолго  до  экспериментального
открытия  электрона  (1897  г.,  Дж.  Дж.  Томсон).
 В  1875  г.  голландский  физик  Г.  А.  Лоренц  в  своей  докторской
диссертации  «К  теории  отражения  и  преломления  лучей  света»
объясняет  изменение  скорости  света  в  среде  влиянием  ее  заря¬
женных  частиц.  Лоренц  считает,  что  теория  Максвелла  нужда¬
ется  в  дополнении,  так  как  в  ней  не  учитывается  структура  ве¬
щества.  В  ней  свойства  тел  характеризуются  различными  коэф¬
фициентами:  диэлектрической  и  магнитной  проницаемостью,
проводимостью.  «Но  мы  не  может  удовлетвориться  простым  вве¬
дением  для  каждого  вещества  этих  коэффициентов,  значения  ко¬
торых  должны  определяться  из  опыта;  мы  будем  принуждены
обратиться  к  какой-нибудь  гипотезе  относительно  механизма,
лежащего  в  основе  этих  явлений.  Эта  необходимость  и  привела
к  представлению  об  электронах,  т.  е.  крайне  малых  электрически
заряженных  частицах,  которые  в  громадном  количестве  присутст¬
вуют  во  всех  весомых  телах»,  —  писал  Лоренц.
 В  1895  г.  в  работе  «Опыт  теории  электрических  и  оптических
явлений  в  движущихся  телах»  Лоренц  дает  систематическое  из¬
ложение  электронной  теории,  опирающейся,  с  одной  стороны,  на
теорию  Максвелла,  а  с  другой  —  на  представление  об  атомарно¬
сти  электричества.
 Другой  областью  физики,  из  которой  следовала  идея  об  ато¬
марности  электричества,  был  газовый  разряд.  Как  известно,
наиболее  систематическое  исследование  этого  явления  началось
с  Фарадея,  установившего  в  1838  г.  определенную  структуру  га¬
зового  разряда.  После  Фарадея  изучением  газового  разряда
занимались  многие  ученые.  В  50-х  годах  XIX  в.  немецкий  стек¬
лодув  Гейслер  научился  изготовлять  газоразрядные  трубки
(трубки  Гейслера),  работая  с  которыми  немецкий  физик
Ю.  Плюккер  в  1859  г.  открыл  катодные  лучи.  Какова  же  их  при¬
рода?  Сам  Плюккер  и  ряд  других  физиков  считали  их  потоком
заряженных  частиц.  У.  Крукс  (1832—1919)—английский  физик
и  химик,  принимая  катодные  лучи  за  поток  отрицательно  заря¬
женных  частиц,  полагал,  что  это  четвертое  агрегатное  состояние
материи.  Многие  свойства  катодных  лучей  были  выяснены  не¬
мецким  физиком  Ф.  Ленардом  (1862—1947)  с  помощью  сконст¬
руированной  им  в  1892  г.  катодной  трубки  с  выходным  окошком
из  тонкой  металлической  фольги.
 Разрабатывая  теорию  электропроводности  газов,  английский
физик  А.  Шустер  (1851—1934)  решил  определить  удельный  за¬
 126

ряд,  т.  е.  отношение  заряда  к
массе,  для  катодных  лучей  по
отклонению  их  в  магнитном
поле.  В  результате  опытов  он
получил  (в  современных  обоз¬
начениях)  примерно  0,3*  10п
Кл/кг.  Однако  в  своих  резуль¬
татах  Шустер  усомнился,  не
сделал  определенного  вывода
из  опытов,  и  его  исследования
не  привлекли  к  себе  внимания.
 Природа  же  катодных  лу¬
чей  была  установлена  англий¬
ским  физиком  Дж.  Дж.  Том¬
соном  (1856—1940).  Он,  как  и
Шустер,  измерял  удельный  за¬
ряд  катодных  лучей.  Томсон  ис¬
пользовал  несколько  методов,
причем  некоторые  из  них  (на¬
пример,  действие  на  электрон
электрического  и  магнитного  полей)  стали  классическими
и  нашли  широкое  применение  в  различных  современных
устройствах,  начиная  от  телевизионных  трубок  и  кончая  уско¬
рителями  заряженных  частиц.  В  результате  многочислен¬
ных  опытов  Томсона  среднее  значение  для  удельного  заряда  ка¬
тодных  лучей  получилось  равным  2,3*  1011  Кл/кг.  Эта  величина
не  зависела  ни  от  рода  газа  в  трубке,  ни  от  материала  катода.
И  если  принять,  что  заряд  катодных  частиц  равен  заряду  водо¬
родного  иона,  то  масса  их  оказывалась  во  много  раз  меньше
массы  атома  водорода.  Эти  частицы  Томсон  назвал  «корпуску¬
лами»,  заявив,  что  они  входят  в  состав  всех  элементов.  В  даль¬
нейших  экспериментах  Томсон  определил  удельный  заряд  час¬
тиц,  вырываемых  с  поверхности  металла  ультрафиолетовыми
лучами.  В  пределах  ошибки  он  совпадал  со  значением  удель¬
ного  заряда  для  катодных  лучей.  В  результате  всех  этих  опытов
получила  подтверждение  идея  существования  частиц,  меньших
атомов,  и  дискретности  электричества.  За  этой  новой  частицей,
являющейся  носителем  наименьшего  отрицательного  электриче¬
ского  заряда,  закрепилось  название  электрон,  а  1897  г.  вошел  в
историю  физики  как  год  открытия  Томсоном  этой  первой  состав¬
ной  частицы  ранее  неделимого  атома.  Это  был  фундаменталь¬
ный  переворот  в  мировоззрении  физиков,  а  электронная  теория
Лоренца  приобрела  свою  материальную  основу.
 В  начале  XX  в.  работами  немецкого  физика  П.  Друде  (1863—
1906)  и  Г.  Лоренца  была  создана  электронная  теория  металлов,
позволившая  получить  теоретически  многие,  ранее  открытые  за¬
коны:  Ома,  Джоуля  —  Ленца  и  др.  Эта  теория  была  построена
на  следующих  положениях:
 127
 Дж.  Томсон

1. 	В  металле  есть  свобод¬
ные  электроны  —  электро¬
ны  проводимости,  образующие
электронный  газ,  аналогичный
по  своим  свойствам  идеаль¬
ному.
 2. 	Остов  металла  образует
кристаллическая  решетка,  в
узлах  которой  находятся  ионы.
 3. 	При  своем  движении  электроны  сталкиваются  с  ионами.
 4. 	При  наличии  электрического  поля  электроны  приходят  в
упорядоченное  движение  под  действием  сил  поля.
 Говоря  об  электронной  теории,  мы  называли  имя  Г.  А.  Ло¬
ренца.  Оно  часто  будет  упоминаться  и  в  дальнейшем.
 Гендрик  Антон  Лоренц  (1853—1928)—один  из  крупнейших
физиков-теоретиков  конца  XIX  —  начала  XX  в.,  творец  класси¬
ческой  электронной  теории  —  родился  15  июля  в  г.  Арнхеме
(Голландия).  Шести  лет  он  пошел  в  школу.  В  1866  г.,  окончив
школу  лучшим  учеником,  Лоренц  поступил  в  третий  класс  выс¬
шей  гражданской  школы,  примерно  соответствующей  гимназии.
Его  любимыми  предметами  стали  физика  и  математика,  иност¬
ранные  языки.  Для  изучения  французского  и  немецкого  языков
Лоренц  ходил  в  церкви  и  слушал  на  этих  языках  проповеди,
хотя  в  бога  не  верил  с  детства.
 В  1870  г.  он  поступил  в  Лейденский  университет.  С  большим
интересом  Лоренц  слушал  лекции  университетских  профессороз,
хотя  его  судьбу  как  ученого,  видимо,  в  большей  мере  определило
чтение  трудов  Максвелла,  очень  трудных  для  понимания  и  на¬
званных  им  в  связи  с  этим  «интеллектуальными  джунглями».  Но
ключ  к  ним,  по  словам  Лоренца,  ему  помогли  подобрать  статьи
Гельмгольца,  Френеля  и  Фарадея.  В  1871  г.  Лоренц  с  отличием
сдал  экзамены  на  степень  магистра,  но  в  1872  г.  покинул  Лей¬
денский  университет,  чтобы  самостоятельно  подготовиться  к  док¬
торским  экзаменам.  Он  возвращается  в  Арнхем  и  начинает  ра¬
ботать  учителем  вечерней  школы.  Работа  ему  очень  нравится,
и  вскоре  Лоренц  становится  хорошим  педагогом.  Дома  он  созда¬
ет  небольшую  лабораторию,  продолжая  усиленно  изучать  труды
Максвелла  и  Френеля.  «Мое  восхищение  и  уважение  перепле¬
лось  с  любовью  и  привязанностью;  как  велика  была  радость,  ко¬
торую  я  испытал,  когда  смог  прочесть  самого  Френеля»,  —  вспо¬
минал  Лоренц.  Он  становится  ярым  сторонником  электромаг¬
нитной  теории  Максвелла:  «Его  «Трактат  об  электричестве  и
магнетизме»  произвел  на  меня,  пожалуй,  одно  из  самых  силь¬
ных  впечатлений  в  жизни;  толкование  света  как  электромагнит¬
ного  явления  по  своей  смелости  превзошло  все,  что  я  до  сих  пор
знал».
 В  1875  г.  Лоренц  блестяще  защищает  докторскую  диссерта¬
цию  и  в  1878  г.  становится  профессором  кафедры  теоретической
 128
 Прибор  Томсона  для  измерения  отно¬
шения  е/т  частиц  катодных  лучей

физики  (одной  из  первых  в  Ев¬
ропе)  Лейденского  универси¬
тета.  В  1881  г.  он  становится
членом  Королевской  академии
наук  в  Амстердаме.
 В  1900  г.  на  Международ¬
ном  конгрессе  физиков  в  Па¬
риже  Лоренц  выступил  с  до¬
кладом  о  магнитооптических
явлениях.  Его  друзьями  стали
Больцман,  Вин,  Пуанкаре,
 Рентген,  Планк  и  другие  зна¬
менитые  физики.
 Свое  главное  детище  —
электронную  теорию  —  Лоренц
разрабатывал  и  совершенст¬
вовал  более  тридцати  лет
(1880—1912);  в  1895  г.  в  сво¬
ей  знаменитой  работе  «Опыт
теории  электрических  и  опти¬
ческих  явлений  в  движущихся  телах»  он  дает  первое  система¬
тическое  изложение  этой  теории;  в  1903  г.  —  записывает  ее
уравнения  в  современной  форме;  в  1909  г.  в  книге  «Теория
электронов  и  ее  применение  к  явлениям  света  и  теплового  излу¬
чения»  электронная  теория  была  дана  в  наиболее  полном  изло¬
жении.
 В  1902  г.  Лоренц  и  его  ученик  Питер  Зееман  (1865—1943)
становятся  Нобелевскими  лауреатами.  В  своей  речи  при  вруче¬
нии  Нобелевской  премии  Лоренц  сказал:  «...мы  надеемся,  что
электронная  гипотеза,  поскольку  она  принята  в  различных  раз¬
делах  физики,  ведет  к  обшей  теории,  которая  охватит  многие
области  физики  и  химии.  Возможно,  что  на  этом  длинном  пути
сама  она  полностью  перестроится».
 В  1911  г.  в  Брюсселе  состоялся  I  Международный  Сольвеев-
ский  конгресс  физиков,  посвященный  проблеме  «Излучение  и
кванты».  В  его  работе  участвовали  23  физика,  председательст¬
вовал  Г.  А.  Лоренц.  «Нас  не  покидает  чувство,  что  мы  находим¬
ся  в  тупике;  старые  теории  оказываются  все  менее  способными
проникнуть  в  тьму,  окружающую  нас  со  всех  сторон»,  —  сказал
он  во  вступительном  слове.  Он  ставит  перед  физиками  задачу:
создать  новую  механику:  «Мы  будем  очень  счастливы,  если  нам
удастся  хоть  немного  приблизиться  к  той  будущей  механике,  о
которой  идет  речь».
 В  1925  г.  в  Голландии  было  торжественно  отмечено  50-летие
научной  деятельности  Лоренца.  Это  были  большие  торжества,
превратившиеся,  по  словам  академика  П.  Лазарева,  в  между¬
народный  съезд.  Голландская  академия  наук  учреждает  «Золо¬
тую  медаль  Лоренца».  Участники  торжеств  выступают  с  привет¬
 Г.  А.  Лоренц
 829
 129

ственными  речами.  Ответная  речь  Лоренса  была  очень  интерес¬
ной  и,  как  всегда,  чрезвычайно  скромной:  «Я  бесконечно  счаст¬
лив,  что  мне  удалось  внести  свой  скромный  вклад  в  развитие
физики.  Наше  время  прошло,  но  мы  передали  эстафету  в  надеж¬
ные  руки».
 Лоренц  был  признан  старейшиной  физической  науки,  вели¬
ким  классиком  теоретической  физики  и  ее  духовным  отцом.
 В  1927  г.  состоялся  V  Сольвеевский  конгресс  по  проблеме
«Электроны,  фотоны  и  квантовая  механика».  Как  и  на  всех  пре¬
дыдущих,  председателем  конгресса  был  Г.  Лоренц.
 4  февраля  1928  г.  Лоренца  не  стало.  В  Голландии  был  объ¬
явлен  национальный  траур.  На  похороны  великого  физика  при¬
были  ученые  из  разных  стран.  От  Голландской  академии  наук
выступал  П.  Эренфест,  от  Англии  —  Э.  Резерфорд,  от  Фран¬
ции—  П.  Ланжевен,  от  Германии  —  А.  Эйнштейн.
 «Его  блестящий  ум  указал  нам  путь  от  теории  Максвелла  к
достижениям  физики  наших  дней.  Именно  он  заложил  крае¬
угольные  камни  этой  физики,  создал  ее  методы...  Образ  и  труды
его  будут  служить  на  благо  и  просвещение  еще  многих  поколе¬
ний»,—  сказал  Эйнштейн  над  прахом  Лоренца.  Стиль  работы
Лоренца  —  брать  глубоко  и  стремиться  к  полной  завершеннос¬
ти  —  послужит,  по  словам  М.  Планка,  образцом  и  для  будущих
поколений.  «Его  труды  не  перестали  быть  захватывающе  инте¬
ресными...  он  оставил  после  себя  огромное  наследие  —  истинное
завершение  классической  физики»,  —  оценивал  вклад  Лоренца
Л.  де  Бройль.  Таким  был  и  таким  перед  нами  предстает  Г.  А.  Ло¬
ренц—  этот  «великий  классик  теоретической  физики».
 В  результате  работ  Дж.  Томсона  был  открыт  электрон  и  оп¬
ределен  его  удельный  заряд.  Однако  ни  заряд,  ни  масса  элект¬
рона  отдельно  еще  не  были  известны.  Нужны  были  новые  экспе¬
рименты  для  определения  этих  фундаментальных  величин.  Пер¬
выми,  наиболее  точными  из  них  следует  назвать  опыты  амери¬
канского  физика  Р.  Милликена  (1868—1953)  в  1909—1914  гг.
Идея  этих  опытов  сводилась  к  наблюдению  за  падением  заря¬
женной  капли  масла  в  однородном  поле  плоского  конденсатора.
В  результате  многочисленных  экспериментов  с  использованием
масляных  капель  различного  веса  и  при  разных  условиях  Милли-
кен  заключил,  что  в  каждом  случае  заряд  капли  изменялся  на
величину,  равную  или  кратную  значению  некоторого  основного
заряда  е  —  заряда  электрона.  Эти  опыты  не  только  явно  дока¬
зывали  дискретность  электрического  заряда,  но  и  позволили  оп¬
ределить  его  наименьшую  величину.  Подобные  опыты  были  про¬
ведены  разными  учеными,  в  том  числе  и  академиком  А.  Ф.  Иоф¬
фе.  Опыт  Иоффе  был  сходен  с  опытом  Милликена,  но  вместо
капель  масла  использовались  металлические  пылинки.  В  резуль¬
тате  всех  этих  опытов  в  физике  были  установлены  важнейшие
физические  константы:  заряд  электрона  е——1,60-10-19  Кл,
масса  электрона  те=9,М0-31  кг.  Еще  в  1902  г.,  определяя  от*
 130

Прибор  Милликена  для  определения  заряда  на  заряженной  капельке
 ношение  е/т  для  электрона,  Кауфман  обнаружил,  что  оно  не
является  постоянной  величиной,  а  зависит  от  скорости  частиц.
Работая  с  0-лучами  (  поток  быстрых  электронов)  и  действуя  на
них  электрическим  и  магнитным  полем,  Кауфман  обнаружил,
что  е/т.  уменьшается  с  ростом  скорости.  Из  этого  следовало,  что
с  ростом  скорости  электрона  либо  уменьшается  его  заряд,  либо
увеличивается  его  масса.
 Для  объяснения  этого  и  ряда  других  явлений  в  этот  период
создаются  различные  гипотезы.  Справедливость  одних  и  оши¬
бочность  других  были  установлены  новыми  экспериментами  и
специальной  теорией  относительности  (СТО).
 А.  ЭЙНШТЕЙН  И  СОЗДАНИЕ  ТЕОРИИ  ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
 Наука  —  это  драма,  драма  идей.
 А.  Эйнштейн
 Вопрос  о  том,  как  влияет  движение  источника  и  приемника
света  на  оптические  явления,  возник  еще  в  XVIII  в.  В  1728  г.
английский  астроном  Д.  Брадлей,  наблюдая  за  неподвижными
звездами,  обнаружил,  что  в  течение  года  они  описывают  на  не¬
бесной  сфере  небольшие  замкнутые  траектории.  Это  явление
получило  название  звездной  аберрации.  Причина  его  'заключа-
 131

лась  в  движении  Земли  по
своей  орбите  и  в  постоянстве
скорости  распространения  све¬
та.  По  величине  аберрации,  оп¬
ределяемой  отношением  о/с,
где  V—скорость  движения  Зем¬
ли,  можно  было  найти  скорость
света  с.  Значение  ее  оказалось
равным  308  000  км/с,  что  сов¬
падало  с  результатами  дат¬
ского  астронома  О.  Ремера,
определившего  скорость  света
в  1676  г.  по  изменению  перио¬
дов  затмения  спутников  Юпи¬
тера.  Для  объяснения  явления
аберрации  на  основе  волновой
теории  света  Т.  Юнг  в  1804  г.
высказал  гипотезу  о  неувлека-
А.  Майкельсон 	ющемся 	эфире.  Согласно  этой
 гипотезе,  эфир  повсюду,  в  том
числе  и  в  движущихся  телах,  остается  неподвижным.  Однако
опыт  Араго  по  выяснению  зависимости  показателя  преломления
тела  от  скорости  его  движения  противоречил  этой  гипотезе,  и
Ж.  Френелю  пришлось  выдвинуть  предположение  о  частичном
увлечении  эфира  движущимися  телами.
 В  1851  г.  французский  физик  Л.  Физо  (1819—1896)  проводит
опыт  по  определению  скорости  света  в  движущейся  воде  и  по¬
лучает  результат,  хорошо  согласующийся  с  теорией  Френеля.  Но
если  теория  Френеля  справедлива,  то  появилась  возможность
определения  «абсолютного»  движения  Земли  —  движения  ее  от¬
носительно  почти  неподвижного  эфира.  (Коэффициент  увлече¬
ния  эфира  Землей,  по  Френелю,  близок  к  нулю.)  Значит,  можно
ставить  опыты  по  обнаружению  «эфирного  ветра».  Идею  подоб¬
ного  опыта  высказал  еще  Д.  Максвелл.  Суть  его  сводилась  к
сравнению  времени  прохождения  светом  одного  и  того  же  рас¬
стояния  один  раз  вдоль  движения  Земли,  а  другой  раз  перпен¬
дикулярно  этому  движению.  Разница  во  времени  в  том  и  другом
 случае  будет  определяться  величиной^  Так  как  скорость
движения  Земли  по  орбите  равна  приблизительно  30  км/с,  а
с=300000  км/с,  то  7  “10-4.  Следовательно,  точность  уста¬
новки  для  обнаружения  описываемого  эффекта  должна  быть
порядка  10-8.  Максвелл  такую  точность  считал  недостижимой.
Но  уже  в  1881  г.  молодой  американский  ученый  Альберт  Май¬
кельсон  (1852—1931),  проводя  опыты  ка  своем  знаменитом  ин¬
терферометре,  получил  указанную  точность.  Однако  опыт  Май-
кельсона  по  обнаружению  «эфирного  ветра»,  повторяемый
 132
 А.  Майкельсон

в  разное  время  и  с  увеличивающейся  экспериментальной  точно¬
стью,  неизменно  давал  отрицательный  результат.
 Так  в  оптике  движущихся  тел  сложилась  очень  сложная  си¬
туация,  и  было  сделано  немало  попыток  найти  из  нее  выход.
Задача  эта  была  разрешена  в  1905  г.  специальной  теорией  отно¬
сительности  (СТО)  А.  Эйнштейна.  Но  прежде  чем  говорить  о
теории  относительности,  следует  сказать  об  электродинамике
движущихся  сред,  созданной  трудами  Герца,  Лоренца,  Пуанкаре
и  ряда  других  ученых.
 В  начале  90-х  годов  XIX  в.  Г.  Лоренц  на  основе  своей
электронной  теории  и  гипотезы  о  неподвижном  эфире  выводит
уравнения  электромагнитного  поля  для  движущихся  сред.  И  де¬
лает  очень  важный  вывод:  никакие  оптические  и  электромагнит¬
ные  опыты,  проведенные  в  равномерно  и  прямолинейно  движу¬
щейся  системе  отсчета,  не  в  состоянии  обнаружить  этого  движе¬
ния.  Таким  образом,  Лоренц  сформулировал  принцип  относи¬
тельности  для  электромагнитных  процессов,  но,  к  сожалению,  не
придал  ему  того  большого  значения,  какое  он  заслуживал.
 Дальнейшее  развитие  электродинамики  движущихся  сред
сделал  французский  математик  Анри  Пуанкаре  (1854—1912).
Именно  он  в  1900  г.  на  Парижском  конгрессе  физиков  порицал
Лоренца  за  недооценку  им  принципа  относительности,  считая  его,
со  своей  стороны,  общим  законом  природы.  Отрицательный  ре¬
зультат  опыта  Майкельсона,  по  мнению  Пуанкаре,  как  раз  и
является  выражением  этого  закона.  В  1904  г.,  называя  принцип
относительности  в  числе  основных  принципов  физики,  Пуанкаре
отмечает,  что  «законы  физических  явлений  будут  одинаковыми
как  для  покоящегося  наблюдателя,  так  и  для  наблюдателя,  на*
ходящегося  в  состоянии  равномерного  прямолинейного  движе¬
ния,  так  что  мы  не  имеем  и  не  можем  иметь  никаких  средств,
чтобы  различить,  находимся  мы  в  таком  движении  или  нет».
 Так  принцип  относительности,  сформулированный  Галилеем
для  механических  явлений,  в  начале  XX  в.  был  распространен
на  любые  физические  процессы.  Небезынтересно  отметить,  что,
рассматривая  влияние  принципа  относительности  на  гравита¬
цию,  Пуанкаре  приходит  к  выводу,  что  скорость  распростране¬
ния  сил  тяготения  должна  равняться  скорости  света.
 Итак,  мы  видим,  что  предшественники  А.  Эйнштейна  немало
сделали  для  появления  теории  относительности.  Однако,  разви¬
вая  электродинамику  и  стремясь  объяснить  опыты,  они  опира¬
лись  на  концепцию  эфира.  Подойдя  к  принципу  относительности,
они  не  смогли  поставить  вопрос  о  постоянстве  и  особенно  о  пре¬
дельном  значении  скорости  света.  Это  и  было  сделано  А.  Эйнш¬
тейном  (1879—1955).  Основополагающая  работа  Эйнштейна  по
теории  относительности  называлась  «К  электродинамике  движу¬
щихся  сред».  Она  поступила  в  редакцию  журнала  «Анналы  фи¬
зики»  30  июня  1905  г.  Работа  состояла  из  двух  частей.  В  первой
из  них  были  изложены  основы  новой  теории  пространства  и  вре*
 133

меня,  во  второй  —  применение
этой  теории  к  электродинамике
движущихся  сред.  В  основу  сво¬
ей  теории  Эйнштейн  кладет  два
постулата:
 1. 	Принцип  относительнос¬
ти  —  в  любых  инерциальных
системах  все  физические  про¬
цессы  —  механические,  опти¬
ческие,  электрические  и  дру¬
гие  —  протекают  одинаково.
 2. 	Принцип  постоянства  ско¬
рости  света  —  скорость  света
в  вакууме  не  зависит  от  движе¬
ния  источника  и  приемника,
она  одинакова  во  всех  направ¬
лениях,  во  всех  инерциальных
системах  и  равна  3  -10®  м/с.
 Исходя  из  этих  постулатов,
Эйнштейн  получил  формулы
преобразования  координат  и
времени  при  переходе  от  одной  инерциальной  системы  отсчета
к  другой.  Он  назвал  их,  как  и  Пуанкаре,  преобразованиями  Ло¬
ренца.  Как  известно,  преобразования  Галилея  для  случая  равно¬
мерного  движения  вдоль  оси  ох  подвижной  системы  относительно
неподвижной  имели  такой  вид:
 Но  если  у  Лоренца  эти  преобразования  скорее  были  математи*
ческим  приемом,  то  у  Эйнштейна  они  означали  замену  классиче¬
ских  представлений  о  пространстве  и  времени  новыми  представ*
лениями.  Из  этих  преобразований  можно  получить  длину  тела
в  разных  системах  отсчета.  Оказалось,  что  она  будет  различной.
Эйнштейн  не  удивляется  этому.  Для  него  размер  тела  является
величиной  не  абсолютной  (одинаковой  во  всех  системах  отсче¬
та),  а  относительной  —  зависящей  от  системы  отсчета.  Так  же
обстоит  дело  и  со  временем.  Если  до  Эйнштейна  считали,  что
время  везде  и  всегда  течет  одинаково  (/'—О»  то  в  теории  отно*
сительности  время  между  двумя  одними  и  теми  же  событиями
будет  различным  в  разных  системах  отсчета.  Так  в  теории  отно*
сительности  пространство  и  время  потеряли  свой  абсолютный
характер.
 134
 А.  Эйнштейн
 Преобразования  же  Лоренца  выглядят  так:

Из  второго  постулата  Эйнштейна  следовало,  что  скорость
света  в  вакууме  является  предельной  величиной.  А  раз  так,  то
преобразование  Галилея  для  скоростей  и=к+о',  по  которому
могЛа  получиться  скорость,  большая  скорости  света,  тоже  долж¬
но  быть  заменено  новым.  В  теории  относительности  формула  сло¬
жения  скоростей  выглядит  так:  и  = 	•
 В  том  же  1905  г.  вслед  за  первой  статьей  была  опубликована
небольшая  заметка  Эйнштейна,  где  автор  находит  связь  между
массой  и  энергией.  «Масса  тела  есть  мера  содержащейся  в  нем
энергии»,  —  заключает  Эйнштейн.  Так  появилось  в  науке  знаме¬
нитое  соотношение  Е=тс2.
 В  1907  г.  выходит  новая  работа  А.  Эйнштейна  «О  принципе
относительности  и  его  следствиях».  В  ней  автор  вновь  говорит
 о 	связи  массы  и  энергии  и  для  проверки  этого  соотношения  обра¬
щается  к  радиоактивным  процессам.  Подсчеты  показали,  что  для
проверки  формулы  на  известных  в  то  время  радиоактивных  пре¬
вращениях  нужно  знать  атомные  массы  элементов  с  точностью
до  пятого  знака.  Эйнштейн  писал:  «Это,  конечно,  недостижимо.
Однако  не  исключено,  что  будут  открыты  радиоактивные  про¬
цессы,  в  которых  в  энергию  радиоактивных  излучений  превра¬
щается  большая  часть  массы  исходного  атома,  чем  в  случае
радия».  Мы  знаем,  что  предсказание  великого  ученого  сбылось
и  его  знаменитая  формула  получила  подтверждение  в  ядерных
реакциях.
 Очень  интересна  последняя  часть  работы,  где  ставится  во¬
прос  о  распространении  принципа  относительности  на  системы,
движущиеся  с  ускорением.  Именно  здесь  впервые  появился
принцип  эквивалентности,  согласно  которому  инертная  масса  те¬
ла  равна  его  гравитационной  массе  или,  что  то  же  самое,  силы
гравитации  физически  эквивалентны  силам  инерции.  На  основе
этого  принципа  Эйнштейн  исследует  влияние  гравитации  на  ход
часов  и  распространение  света.  Он  делает  вывод,  что  любой  фи¬
зический  процесс  протекает  тем  быстрее,  чем  больше  гравита¬
ционный  потенциал  в  области,  где  разыгрывается  этот  процесс,
и  что  световые  лучи  искривляются  в  гравитационном  поле.  Итак,
в  1907  г.  Эйнштейн  закладывает  первые  основы  общей  теории  от¬
носительности  (ОТО),  над  разработкой  которой  он  неустанно  ра¬
ботал  10  лет.  Теория  же,  созданная  им  в  1905  г.,  в  которой  прин¬
цип  относительности  был  сформулирован  только  для  инерциаль-
ных  систем,  получила  название  специальной  (частной)  теории
относительности  (СТО).
 Период  с  1905  по  1907  г.  был  для  Эйнштейна  исключительно
плодотворным.  Кроме  теории  относительности,  он  создает  в  этот
период  теорию  броуновского  движения,  разрабатывает  кванто¬
вую  теорию  света  и  на  основе  ее  объясняет  явление  фотоэффекта,
создает  квантовую  теорию  теплоемкости.  Любой  из  этих  работ
было  бы  достаточно,  чтобы  обессмертить  имя  автора,  создавшего
 135

в  1916  г.  еще  одну  из  основополагающих  теорий  физики  XX  в.—
общую  теорию  относительности.
 Каков  же  жизненный  и  творческий  путь  этого  выдающегося
ученого  и  замечательного  человека?
 Альберт  Эйнштейн  родился  14  марта  1879  г.  в  небольшом  не¬
мецком  городке  Ульме.  Отец  его,  Герман  Эйнштейн,  окончил  в
свое  время  Штутгартскую  гимназию,  показав  при  этом  хорошие
математические  способности.  Но  трудное  материальное  положе¬
ние  семьи  не  позволило  ему  поступить  в  университет.  Он  очень
любил  природу  и  сумел  всей  семье  привить  эту  любовь.  Мать
Альберта  прекрасно  играла  на  пианино  и  пела.  Музыка  и  немец¬
кая  классическая  литература  были  постоянными  спутниками
жизни  семьи  Эйнштейнов.  Альберт  рос  тихим,  молчаливым  ре¬
бенком,  редко  резвился  с  детьми.  Среди  товарищей  он  приобрел
репутацию  самого  справедливого.  Уже  в  детские  годы  он  делал
все  основательно.  В  шесть  лет  Альберта  стали  обучать  игре  на
скрипке.  Однако  довольно  долго  это  занятие  было  почти  безре¬
зультатным.  В  течение  семи  лет  он,  как  говорят,  добросовестно
тянул  скучную  лямку.  Но  взявшись  за  сонаты  Моцарта  и  ощу¬
тив  их  гармонию  и  эмоциональность,  он  с  громадным  упорством
принялся  оттачивать  технику  игры.  Наконец  Моцарт  зазвучал
в  его  исполнении,  и  музыка  стала  для  него  наслаждением.
 Начальное  образование  Эйнштейн  получил  в  католической
школе.  Десяти  лет  он  поступил  в  гимназию.  Однако  обстановка
в  школе  и  гимназии  плохо  вязалась  со  склонностями  и  характе¬
ром  подростка.  Муштра,  зубрежка  и  первые  горькие  уроки  анти¬
семитизма  тяжело  ранили  душу  будущего  ученого.
 Одним  из  любимых  предметов  Эйнштейна  была  математика.
Интерес  к  ней  у  будущего  ученого  появился  довольно  рано  (в
12  лет).  Однажды  перед  началом  учебного  года  Эйнштейн  впер*
вые  приобрел  учебник  геометрии  (с  алгеброй  он  был  уже  зна¬
ком)  .  И  первая  же  страница  настолько  захватила  его,  что  он  не
мог  оторваться  от  книги,  не  прочитав  ее  до  конца.
 Говорят,  будто  в  Мюнхене  один  из  учителей  сказал  Альберту:
«Из  Вас,  Эйнштейн,  никогда  ничего  путного  не  выйдет».  Но  уже
в  это  время  Эйнштейн  становится  первым  учеником  по  точным
наукам.  В  возрасте  от  12  до  16  лет,  как  вспоминал  сам  Эйн*
штейн,  он  овладел  основами  математики,  включая  интегральное
и  дифференциальное  исчисление.  Когда  у  него,  ставшего  уже
знаменитым,  спросили,  от  кого  из  родителей  он  унаследовал
свой  научный  талант,  Эйнштейн  скромно  ответил:  «У  меня  нет
никакого  таланта,  а  только  страстное  любопытство».  Весной
 1895 	г.  Эйнштейн  покинул  Мюнхенскую  гимназию.
 Успешно  закончив  в  1896  г.  одну  из  наиболее  прогрессивных
школ  г.  Аарау  (Швейцария),  Эйнштейн  без  экзаменов  был  при*
нят  на  педагогический  факультет  Цюрихского  политехникума,
готовившего  преподавателей  физики  и  математики.  Здесь  он
учился  с  октября  1896  г.  по  август  1900  г.  По  существу  это  был
 136

физико-математический  факультет,  на  котором  преподавали  из¬
вестные  ученые:  курс  физики  читал  Вебер,  математику  вели  Гур-
виц  и  Минковский.  Об  этих  годах  учебы  сам  Эйнштейн  позже
вспоминал,  что,  имея  таких  превосходных  преподавателей,  как
Гурвиц  и  Минковский,  он  мог  бы  получить  солидное  математи¬
ческое  образование;  но  он  большую  часть  времени  работал  в
физической  лаборатории,  увлеченный  непосредственным  сопри¬
косновением  с  опытом,  используя  остальное  время  для  домаш¬
него  изучения  трудов  Кирхгофа,  Гельмгольца,  Герца,  Максвелла,
Больцмана,  Лоренца.
 В  1901  г.  в  журнале  «Анналы  физики»  была  опубликована
его  первая  работа  «Следствия  из  явлений  капиллярности»  объ¬
емом  в  10  страниц.  В  июне  1902  г.  Эйнштейн  находит,  наконец,
постоянную  работу,  став  техническим  экспертом  третьего  класса
Бернского  патентного  бюро.  Теперь  хоть  немного  можно  поду¬
мать  и  о  личной  жизни.
 Жизнь  Эйнштейна  в  Берне  можно  сравнить  с  годами,  кото¬
рые  провел  И.  Ньютон  в  Вульсторпе  во  время  чумы.  В  Берне
Эйнштейн  создает  теорию  броуновского  движения,  теорию  фото¬
нов,  СТО.  Только  в  1905  г.  в  журнале  «Анналы  физики»  им  было
опубликовано  пять  шедевров  научно-исследовательской  мысли.
Вот  они:
 1. 	Докторская  диссертация  объемом  в  21  страницу  «Новое
определение  размеров  молекул».
 2. 	«Об  одной  эвристической  точке  зрения  на  возникновение
и  превращение  света».  В  этой  работе  излагалась  фотонная
теория  и  теория  фотоэффекта.  Кстати,  в  1922  г.  А.  Эйнштейн
был  удостоен  Нобелевской  премии  по  физике  «за  важные  мате¬
матико-физические  исследования,  особенно  за  открытие  законов
фотоэффекта».
 3. 	«О  движении  взвешенных  в  покоящейся  жидкости  частиц,
требуемом  молекулярно-кинетической  теорией  теплоты».
 4. 	«К  электродинамике  движущихся  сред».
 5. 	«Зависит  ли  инерция  тела  от  содержания  в  нем  энергии?»
 Какой  титанический  труд,  гениальность  и  талант  нужны  были,
 чтобы  в  течение  года  сделать  то,  что  привело  к  революции  в  фи¬
зике  XX  в.,  даже  если  учесть,  что  готовилось  это  целые  годы.
Теория  относительности,  например,  зародилась  у  Эйнштейна,
когда  ему  было  16  лет  и  когда  он  впервые  задумался  над  тем.
с  какой  скоростью  распространяется  свет  в  различных,  движу¬
щихся  одна  относительно  другой  системах,  когда  он  мысленно
представлял  человека,  несущегося  за  лучом  света.  А  почему
именно  он  стал  создателем  теории  относительности,  Эйнштейн
объяснял  так:  «По-моему,  причина  эта  кроется  в  следующем.
Нормальный  взрослый  человек  едва  ли  станет  размышлять  о
проблемах  пространства  и  времени.  Он  полагает,  что  разобрался
в  этом  еще  в  детстве.  Я  же,  напротив,  развивался  интеллекту¬
ально  так  медленно,  что,  только  став  взрослым,  начал  размыш¬
 137

лять  о  пространстве  и  времени.  Понятно,  что  я  вникал  в  эти
проблемы  глубже,  чем  люди,  нормально  развивающиеся  в  дет¬
стве».  А  теория  относительности  завоевывала  тем  временем  все
новых  и  новых  сторонников.  Она  получила  признание  таких  вы¬
дающихся  физиков,  как  М.  Планк,  В.  Вин,  М.  Лауэ  и  других,  и
автор  ее  становится  известным  человеком.
 7  мая  1909  г.  А.  Эйнштейн  стал  профессором  теоретической
физики  Цюрихского  университета.  В  конце  1910  г.  А.  Эйнштейн
становится  профессором  Пражского  университета,  одного  из
старейших  университетов  Европы.  Однако  из-за  неблагоприят¬
ных  условий  для  работы  в  1912  г.  он  покинул  Прагу  и  вновь
оказался  в  Цюрихе,  заняв  там  кафедру  теоретической  физики  в
университете.  В  1911  г.  А.  Эйнштейн  принимает  участие  в  работе
 I 	Сольвеевского  конгресса,  посвященного  проблеме  квантов.  На
конгрессе  также  были  затронуты  вопросы  и  специальной  теории
относительности.  Здесь  Эйнштейн  встретился  с  Марией  Склодов-
ской-Кюри,  блестящий  ум  и  любовь  к  справедливости  которой
сразу  покорили  его  сердце.  Были  на  конгрессе  А.  Пуанкаре,
П.  Ланжевен,  М.  Планк,  В.  Нернст,  Э.  Резерфорд,  Ж.  Перрен  и
особо  почитаемый  Эйнштейном  Г.  Лоренц.  Об  общей  теории  от¬
носительности  ученый  впервые  докладывал  на  Венском  конгрес¬
се  естествоиспытателей  в  1913  г.
 В  этот  период  Германская  империя  во  главе  с  кайзером
Вильгельмом,  стремясь  вырвать  у  Англии  первенство  в  научно-
техническом  и  промышленном  развитии,  создает  новые  институ¬
ты.  Главный  из  них  —  институт  кайзера  Вильгельма  —  проекти¬
ровался  для  наиболее  крупных  ученых,  со  сравнительно  большим
жалованьем,  без  педагогических  обязанностей  для  профессуры,
с  правом  вести  любое  индивидуальное  исследование.  Заботы  о
подборе  ученых  взяли  на  себя  Планк  и  Нернст.  В  числе  при¬
глашенных  был  и  А.  Эйнштейн.  В  ноябре  1913  г.  прусский  ми¬
нистр  просвещения  утвердил  Эйнштейна  действительным  членом
физико-математического  отделения  Прусской  академии  наук.
 В  1914  г.  началась  первая  мировая  война.  Эйнштейн  всем
складом  своего  существа  был  против  нее.  Осенью  1915  г.  он  вы¬
рывается  в  Швейцарию,  чтобы  встретиться  с  друзьями  и  пови¬
даться  с  семьей.  Встречи  с  друзьями,  с  Р.  Ролланом  дали  воз¬
можность  Эйнштейну  узнать,  что  во  всех  воюющих  странах  су¬
ществуют  группы  противников  войны,  и  почувствовать  себя  уча¬
стником  интернационального  содружества.
 Наступил  1917  г.  Для  Эйнштейна  не  было  вопроса,  прини¬
мать  или  не  принимать  Октябрьскую  революцию.  Он  видел  в  ней
начало  преобразования  общества  на  основе  разума  и  науки.  Он
хорошо  понимал  значение  В.  И.  Ленина.  «Я  уважаю  в  Ленине
человека,  который  с  полным  самоотвержением  отдал  все  свои
силы  осуществлению  социальной  справедливости.  Несмотря  ни
на  что,  одно  бесспорно:  люди,  подобные  ему,  хранят  и  обновля¬
ют  совесть  человечества».
 138

В  1916  г.  была  опубликована  общая  теория  относительности,
над  которой  Эйнштейн  напряженно  работал  в  течение  10  лет.
Она  обобщила  СТО  на  ускоренные  системы.  Эйнштейн  ограни¬
чил  применимость  принципа  постоянства  скорости  света  облас¬
тями,  где  гравитационными  силами  можно  пренебречь.  Зато  он
распространил  принцип  относительности  на  все  движущиеся
системы.  Из  ОТО  был  получен  ряд  важных  выводов:
 1. 	Свойства  пространства  —  времени  зависят  от  движущейся
материи.
 2. 	Луч  света,  обладающий  инертной,  а  следовательно,  и  гра¬
витационной  массой,  должен  искривляться  в  поле  тяготения.
В  частности,  такое  искривление  должен  испытывать  луч,  прохо¬
дящий  возле  Солнца.  Этот  эффект,  как  указывал  Эйнштейн,
можно  обнаружить  при  наблюдении  положения  звезд  во  время
солнечного  затмения.  «Было  бы  крайне  интересно,  —  пишет  он,  —
чтобы  астрономы  заинтересовались  поставленным  здесь  вопро¬
сом».
 3. 	Частота  света  в  результате  действия  поля  тяготения  долж¬
на  изменяться.  В  результате  этого  эффекта  линии  солнечного
спектра  под  действием  гравитационного  поля  Солнца  должны
смещаться  в  сторону  красного  света,  по  сравнению  со  спектрами
соответствующих  земных  источников.  Этот  эффект,  по  мнению
Эйнштейна,  также  может  быть  обнаружен  экспериментально.
Все  это  было  принципиально  ново,  и  для  утверждения  ОТО  нуж¬
на  была  ее  экспериментальная  проверка.
 Глубокое  удовлетворение  принесло  Эйнштейну  известие  о  том,
что  две  научные  экспедиции,  направленные  Лондонским  Королев¬
ским  обществом  в  1919  г.  для  наблюдения  солнечного  затмения,
подтвердили  правильность  его  теории.  «Судьба  оказала  мне  ми¬
лость,  позволив  дожить  до  этого  дня»,  —  писал  Эйнштейн
Планку.
 В  1922  и  1925  гг.  были  предприняты  новые,  более  точные  из¬
мерения  отклонений  лучей  света  во  время  солнечных  затмений.
Результаты  их  еще  ближе  совпадали  с  предсказаниями  теории.
На  основе  ОТО  в  задаче  о  движении  планет  удалось  объяснить
особенности  движения  перигелия  Меркурия.  Красное  смещение  в
спектрах  небесных  тел  было  обнаружено  в  1923—1926  гг.  при
изучении  спектра  Солнца,  а  в  1925  г.  при  наблюдении  спектра
спутника  Сириуса.  Экспериментальное  подтверждение  выводов
из  теории  относительности  явилось  ее  триумфом.  «Я  считал  и
считаю  поныне,  что  это  величайшее  открытие  человеческой  мыс¬
ли,  касающееся  природы,  открытие,  в  котором  удивительнейшим
образом  сочетаются  философская  глубина,  интуиция  физика  и
математическое  искусство»,  —  сказал  М.  Борн  об  ОТО.  ОТО  про¬
извела  переворот  в  космологии.  На  основе  ее  появились  раз¬
личные  модели  Вселенной.  Теорией  относительности  стали  инте¬
ресоваться  люди  разных  специальностей:  философы,  врачи,  ду¬
ховенство,  учителя,  писатели.  «Никогда  еще  в  памяти  людей  на¬
 139

учная  теория  не  обсуждалась  такими  широкими  кругами»,—  пи¬
сал  А.  Зоммерфельд  в  1920  г.  Вокруг  теории  относительности  раз¬
вернулись  острые  философские  дискуссии,  появилось  множество
книг,  посвященных  ее  научному  и  научно-популярному  изложе¬
нию.
 Однако  враги  Эйнштейна  не  унимались  и  после  подтвержде¬
ния  теории  относительности  опытными  фактами.  Многие  дискус¬
сии  стали  переходить  в  выпады,  а  вскоре,  главным  образом,  в
Германии,  где  поднимал  голову  нацизм,  началась  неприкрытая
травля  теории  относительности  и  ее  автора.
 Весной  1932  г.,  уезжая  в  очередной  раз  за  границу,  Эйнштейн
знал,  что  больше  в  Германию  не  вернется.  Сначала  он  поселился
в  Бельгии,  затем  переехал  в  Англию.  Место  жительства  Эйн¬
штейна  держалось  в  строгом  секрете,  так  как  была  возможность
покушения  на  него  нацистов.
 В  начале  1933  г.  Эйнштейн  выходит  из  состава  Берлинской
академии  наук.  В  этом  же  году  перед  зданием  Берлинской  госу¬
дарственной  оперы  запылали  костры  из  книг  Эйнштейна,  из
произведений  классиков  марксизма  и  классиков  немецкой  и  ми¬
ровой  литературы.  Нацисты  жаждали  покарать  великого  ученого,
выступившего  в  защиту  мира.  Они  конфисковали  его  имущество
и  дом,  за  его  голову  была  обещана  награда  в  50000  марок.
 В  октябре  1933  г.  Эйнштейна  переправили  в  Америку,  и  он
приступил  к  работе  в  Институте  перспективных  исследований  в
Принстоне.
 В  Америке  Эйнштейн  был  так  же  знаменит,  как  и  в  Европе.
О  нем  ходили  различные  легенды.  Все  больше  становилось  охот¬
ников  за  автографами.  Насколько  надо  было  быть  мудрым,  что¬
бы  не  впасть  в  иллюзии,  чтобы  продолжать  неустанно  работать,
чтобы  остаться  внимательным  человеком  и  в  большом  и  в  малом.
 Когда  в  1955  г.  исполнилось  50  лет  со  времени  создания  СТО,
были  организованы  юбилейные  торжества  в  Берне  и  в  Берлине.
А.  Эйнштейн  на  пригласительное  письмо  М.  Лауэ  ответил:  «Ста¬
рость  и  болезнь  не  дают  мне  возможности  участвовать  в  подоб¬
ных  торжествах.  И  должен  признаться,  что  я  отчасти  благодарен
судьбе:  все  хоть  сколько-нибудь  связанное  с  культом  личности
всегда  было  для  меня  мучением».
 Этот  молчаливый  ученый,  которому  был  совершенно  чужд
интерес  к  жизненным  мелочам,  а  любой  культ  личности  казался
смешным,  как  никто  другой  из  современников,  пользовался  до¬
верием  людей.  Людей  привлекала  его  доброта,  честность,  прин¬
ципиальность.  Забавную  историю  рассказывают  о  том,  как  од¬
нажды  вечером  в  гостях  восемнадцатилетняя  девушка  спросила
А.  Эйнштейна:  «А  кто  Вы,  собственно  говоря,  по  специальнос¬
ти?»—  «Я  посвятил  себя  изучению  физики»,  —  ответил  седовла¬
сый  ученый.  «Как,  в  таком  возрасте  Вы  еще  изучаете  физику?  —
удивленно  воскликнула  девушка.  —  Я  и  то  разделалась  с  ней
больше  года  назад».  Да,  великий  Эйнштейн  всю  свою  жизнь
 140

посвятил  изучению  и  созданию  физики.  После  открытия  ОТО  и
до  конца  жизни  ученый  работал  над  единой  теорией  поля.  «За
последние  годы,  к  моему  глубокому  удовлетворению,  мне  уда¬
лось...  получить  необходимые  уравнения.  Однако  из-за  значи¬
тельных  математических  трудностей  из  этих  уравнений  пока  еще
не  удалось  сделать  выводы,  которые  позволили  бы  сопоставить
теорию  с  опытом.  Такое  положение  может,  вероятно,  длиться
долгое  время.  Мало  надежды,  что  я  добьюсь  успеха  в  те  немно¬
гие  годы,  пока  я  еще  могу  работать»,  —  писал  А.  Эйнштейн  в
1953  г.  Заметим,  что  до  сих  пор  не  создана  единая  теория  поля,
несмотря  на  титаническую  работу  над  ней  многих  выдающихся
ученых  нашего  времени.
 Одиночество  —  это  участь  многих  стариков.  Так  все  более
одиноким  становился  и  Эйнштейн.  Одиночество  ощущал  он  и  в
науке.  «Мои  взгляды  на  принципиальные  вопросы  физики  зна¬
чительно  отличаются  от  взглядов  почти  всех  моих  современни¬
ков»,  —  писал  ученый.  Но  люди  не  оставляли  его,  стремясь  ока¬
зать  ему  всяческие  почести  и  знаки  внимания.  В  одном  из  писем
своему  другу  Эйнштейн  писал:  «Вы  не  можете  себе  представить,
как  сильно  мною  все  интересуются,  особенно  в  письмах.  Время
для  размышлений  и  работы  мне  приходится  буквально  красть,
как  профессиональному  вору».
 А  размышлять  было  над  чем.  6  января  1939  г.  в  Германии  бы¬
ло  экспериментально  получено  деление  урана  и  обнаружено
выделение  энергии  в  этом  процессе.  А  26  января  1939  г.  Н.  Бор
на  заседании  американского  физического  общества  рассказал
об  огромных  успехах  ученых  Европы  в  этом  вопросе.  Многие
ученые  прямо  с  заседания  поспешили  в  свои  лаборатории  для
экспериментальной  проверки  услышанного.  Летом  1939  г.  к
Эйнштейну  приехали  два  физика-атомщика  Л.  Сциллард  и
П.  Вигнер  и  рассказали  ему  о  цепной  реакции  в  уране,  о  воз¬
можностях  ее  использования.  Ученые  написали  письмо  прези¬
денту  США  Рузвельту,  и  за  подписью  А.  Эйнштейна  оно  было
И  октября  1939  г.  лично  передано  адресату.  Одновременно  с
письмом  был  вручен  президенту  и  меморандум,  где  указывалось
на  возможность  использования  реакции  деления  урана  для  соз¬
дания  нового  вида  бомб  огромной  разрушительной  силы,  на  воз¬
можность  использования  атомной  энергии  для  движения  судов,
самолетов,  на  возможность  строительства  атомных  электростан¬
ций.  Физики-атомщики  просили  правительство  выделить  необхо¬
димые  средства  и  ускорить  темп  работ.  «Я  ясно  понимал  страш¬
ную  опасность,  которую  несет  человечеству  осуществление  на¬
шего  предложения.  Но  то,  что  немецкие  физики,  работающие
над  этой  же  проблемой,  могут  добиться  успеха,  вынудило  меня
сделать  этот  шаг»,  —  вспоминал  Эйнштейн  в  1952  г.
 И  вот  в  декабре  1942  г.  в  Чикаго  под  руководством  Э.  Ферми
заработал  первый  в  мире  атомный  реактор,  в  котором  была  осу¬
ществлена  цепная  реакция.  А  16  июля  1945  г.  в  пустыне  непода¬
 141

леку  от  г.  Лос-Аламос  был  произведен  первый  атомный  взрыв
громадной  силы.  США  стали  владельцами  смертоносной  атомной
бомбы.  6  августа  1945  г.  атомная  бомба  была  сброшена  на  Хи¬
росиму,  9  августа  —  на  Нагасаки.
 А.  Эйнштейн  услышал  об  этой  чудовищной  акции  уничтоже¬
ния  японских  городов  по  радио.  Спазм  сдавил  ему  горло,  и  он
смог  только  произнести:  «О  горе!»  Преисполненное  гордости
сообщение  Трумэна  о  самой  крупной  в  мире  научной  игре,  на
карту  которой  было  поставлено  2  млрд.  долларов,  наполнило
Эйнштейна  глубокой  печалью.
 11 	апреля  1955  г.  А.  Эйнштейн  подписал  составленное
Б.  Расселом  и  поддержанное  семью  известными  учеными  обра¬
щение  к  правительствам  США,  Великобритании,  СССР,  Фран¬
ции,  Канады  и  Китая.  Это  обращение  настойчиво  предостерегало
человечество  от  самоубийства,  к  которому  может  привести  соз¬
дание  ядерного  оружия.
 В  апреле  1955  г.  Эйнштейн  почувствовал  себя  плохо.  Врачи
определили  аневризму  аорты  и  предложили  операцию.  Эйнштейн
отказался.  В  ночь  на  18  апреля,  когда  Эйнштейн  спал,  у  него
произошло  прободение  стенки  аорты,  и  сердце  ученого  перестало
биться.
 В  соответствии  с  категорическим  предсмертным  распоряже¬
нием  А.  Эйнштейна  никакой  публичной  траурной  церемонии  не
было.  Он  не  хотел  ни  пышных  речей,  ни  памятника,  ни  могилы.
Он  был  предан  кремации,  а  прах  его  был  развеян  дружескими
руками  по  ветру.  После  Эйнштейна  почти  не  осталось  памятных
мест:  дом  в  Ульме  разрушен  во  время  бомбежки,  архивы  погибли
при  разгроме  дома  нацистами.  Но  после  Эйнштейна  остались  его
фундаментальные  открытия  в  физике,  которые  не  могут  уничто¬
жить  ни  ветер,  ни  время,  ни  бомбы.  Они-то  и  будут  вечным  па¬
мятником  «великому  преобразователю  естествознания»  XX  в.
 ПРОБЛЕМА  ИЗЛУЧЕНИЯ.
 М.  ПЛАНК,  ВОЗНИКНОВЕНИЕ  И  РАЗВИТИЕ  ТЕОРИИ  КВАНТОВ
 Будь  другом  истины  до  мученичества,
но  не  будь  ее  защитником  до  нетер¬
пимости.
 Пифагор
 14  декабря  1900  г.,  выступая  в  Берлинском  физическом  об¬
ществе,  М.  Планк  для  решения  проблемы  излучения  предложил
свою,  как  он  ее  скромно  именовал,  «рабочую  гипотезу».  Суть  ее
сводилась  к  тому,  что  энергия  излучается  не  непрерывно,  как
полагали  раньше,  а  отдельными  порциями,  т.  е.  дискретно.  Это
стало  днем  рождения  квантовой  физики  —  детища  XX  в.  Экспе¬
риментальные  же  корни,  ее  уходят  глубоко  в  XIX  в.  Открытие
и  изучение  рентгеновских  и  катодных  лучей,  радиоактивности,
теплового  излучения,  атомных  спектров,  фотоэффекта  и  ряда
 142

других  явлений  с  полным  пра¬
вом  можно  назвать  истоками
квантовой  физики.
 Началом  фундаментальных
теоретических  работ  по  тепло¬
вому  излучению  является  от¬
крытие  Кирхгофом  (1824—
 1887)  в  1859—1861  гг.  закона,
согласно  которому  отношение
испускательной  способности
 нагретого  тела  к  его  погло¬
щательной  способности  а»  не
зависит  от  природы  тела,  а  яв¬
ляется  одинаковой  для  всех
тел  (универсальной)  функцией
длины  волны  (частоты)  и  тем¬
пературы.  Если  ввести  понятие
черного  тела,  т.  е.  такого,  кото¬
рое  поглощает  все  падающие
на  него  лучи,  то  эта  универ¬
сальная  функция  и  будет  равна  его  испускательной  способности
(е*=/^,  Т).  Заметим,  что  в  природе  нет  абсолютно  черных  тел,
но  есть  тела,  близкие  к  ним.  Например,  поглощательная  способ¬
ность  сажи,  платиновой  черни,  черного  бархата  близка  к  1.
 Кирхгоф  не  определил  явного  вида  этой  функции.  В  1886  г.
С.  Ленглей,  исследуя  экспериментально  распределение  энергии
в  спектре  сажи,  установил  лишь  качественный  характер  ее.
 Вид  этой  функции,  найденный  в  результате  ряда  эксперимен¬
тальных  работ,  показан  на  рисунке  (см.  с.  144).  Однако  все  по¬
пытки  получить  ее  теоретически  на  основе  представлений  клас¬
сической  физики  оказались  безуспешными.  Например,  формула
Вина  неплохо  совпадала  с  экспериментальными  данными  в  ко¬
ротковолновой  области,  а  формула  Релея  —  Джинса  хорошо
согласовывалась  с  экспериментом  в  длинноволновой  части  спект¬
ра,  но  была  непригодна  для  коротких  волн.  Кроме  того,  из  нее
следовало,  что  излучательная  способность  тела  при  любой  тем¬
пературе  обращается  в  бесконечность.  А  это  уже  был  настоящий
абсурд.  Так  в  проблеме  теплового  излучения  создалась  критиче¬
ская  ситуация,  получившая  название  «ультрафиолетовой  ката¬
строфы»  К  Выход  из  этого  положения  был  найден  Максом  План-
ком  (1858—1947).
 М.  Планк  родился  24  апреля  1858  г.  в  Киле.  Когда  ему  испол¬
нилось  9  лет,  семья  переехала  в  Мюнхен.  Усидчивый  и  прилеж¬
ный  мальчик  учился  ровно  и  хорошо.  У  него  рано  выявились  ма-
 1  Смысл  названия  заключается  в  том,  что  энергия  излучения  тела  обра¬
щается  в  бесконечность  (значит,  нарушается  закон  сохранения  энергии  —
«катастрофа»),  если  находить  ее  в  интервале  частот  от  нуля  до  бесконечно¬
сти,  т.  е.  включая  область  самых  коротких  длин  волн.
 143
 Г.  Кирхгоф

Кривая  распределения  энергии  в  спек¬
тре  абсолютно  черного  тела
 тематические  способности  и,
начиная  со  средних  классов,  он
часто  заменял  заболевших
учителей  математики.  С  особой
благодарностью  вспоминал
М.  Планк  уроки  физики.  Влия¬
ние  любимого  учителя,  конеч¬
но,  сказалось  в  выборе  им  сво¬
ей  будущей  профессии,  хотя  на
этот  шаг  он  решился  не  без
колебаний.  Дело  в  том,  что  у
Планка  была  еще  одна
страсть  —  музыка.  И  хотя  фи¬
зик  победил  музыканта,  музы¬
ка  стала  второй  натурой  уче¬
ного.
 В  1873  г.  Планк  поступает  в
Мюнхенский  университет  и
 три  года  изучает  физику  у  профессора  Ф.  Жолли  —  физика-
экспериментатора,  после  чего  решает  продолжить  образование
в  Берлине,  чтобы  слушать  лекции  Гельмгольца,  Кирхгофа,  Вей-
ерштрасса.
 В  1878  г.  он  закончил  Берлинский  университет,  сдал  экзаме¬
ны  на  право  преподавания  в  высшем  учебном  заведении,  а  в
1879  г.  защитил  диссертацию  «О  втором  законе  механической
теории  тепла».  Спустя  несколько  месяцев,  Планк  занимает
должность  доцента  на  кафедре  физики  Мюнхенского  универси¬
тета.  Будучи  теоретиком,  Планк  очень  хорошо  понимал  роль
эксперимента  для  теории.  «Факты  образуют  ту  архимедову  точ¬
ку  опоры,  посредством  которой  самая  увесистая  теория  может
быть  поднята  со  своего  постамента,  —  говорил  он.  —  Но  прежде
чем  поставить  опыт,  его  нужно  продумать,  это  значит,  надо  сфор¬
мулировать  вопрос,  обращенный  к  природе».  Такова  методология
Планка.
 Весной  1885  г.  Планк  был  приглашен  в  качестве  профессора
теоретической  физики  в  Кильский  университет.  За  работу  Планк
взялся  с  огромным  рвением.  Он  читает  лекции,  занимается  тео¬
ретическими  исследованиями  по  термодинамике,  размышляя  над
проблемой  обратимых  и  необратимых  процессов.
 В  1887  г.  им  была  разработана  теория  слабых  растворов  и
теория  диссоциации,  в  этом  же  году  вышла  его  монография
«Принцип  сохранения  энергии».
 В  1889  г.  Планк  становится  профессором  Берлинского  уни¬
верситета,  связав  с  ним  на  сорок  с  лишним  лет  свою  творческую
деятельность.  В  1894  г.  его  избирают  членом  Прусской  академии
наук.
 Приближался  конец  XIX  в.  Хотя  в  этот  период  и  был  сделан
ряд  открытий,  но  в  целом  жизнь  в  лабораториях  текла  довольно
 144

спокойно.  Никому  даже  и  не
грезилось,  как  потом  скажет
Планк,  что  близка  эпоха  науч¬
ных  боев,  бури  и  натиска,  что
физика  на  пороге  небывалой
мучительной  ломки.
 Даже  мудрый  Вильям  Том¬
сон  (1824—1907),  он  же  лорд
Кельвин,  накануне  нового  ве¬
ка  заявил,  что  наука  вошла  в
спокойную  гавань,  разрешила
все  кардинальные  вопросы,  ос¬
талось  лишь  уточнить  детали.
 Правда,  Томсон  не  умолчал  о
двух  нерешенных  проблемах  —
 «двух  облачках»,  чуть-чуть  ом¬
рачавших  ясный  небосвод  нау¬
ки,  имея  в  виду  затруднения  в
теории  излучения  и  отри- 	М.  Планк
 нательный  результат  опыта
 Майкельсона.  Но  из  этих  «облачков»,  как  мы  знаем,  и  грянул
в  начале  XX  в.  гром.  Опыт  Майкельсона  послужил  толчком  к
созданию  теории  относительности,  а  затруднения  в  теории  излу¬
чения  привели  к  идее  квантов.
 Проблема  излучения  не  давала  Планку  покоя,  и  он  постоянно
думал  над  ней.  Рассказывают,  что  незадолго  до  своего  великого
открытия  он  поднялся  на  самую  высокую  и  труднодоступную  в
своей  альпинистской  практике  горную  вершину.  Воодушевленный
победой,  Планк  погрузился  в  работу.  Сначала  он  полуэмпириче-
ским  путем  нашел  формулу,  которая  хорошо  совпадала  с  резуль¬
татами  эксперимента  во  всем  спектре.  Но  формуле  надо  было
дать  реальное  физическое  звучание  и  обосновать  установленный
закон.  «После  нескольких  недель  напряженнейшей  в  моей  жизни
работы  темнота  рассеялась  и  наметились  новые,  не  подозревае¬
мые  ранее  дали»,  —  вспоминал  позднее  Планк.  А  суть  дела  за¬
ключалась  в  том,  что  Планк  вынужден  был  отказаться  от  одного
из  основных  положений  классической  физики  о  непрерывном
(сколь  угодно  малыми  величинами)  излучении  энергии  и  принять
новую  гипотезу:  излучение  энергии  может  происходить  только
вполне  определенными  (дискретными)  порциями  —  квантами.
Величина  кванта  энергии  ео  =  Ау,  где  V  —  частота  излучения,  к  —
универсальная  постоянная,  получившая  название  постоянной
Планка.  Так  в  физике  появился  квант  энергии  и  совершенно  новая
величина  Н-квант  действия,  которая  наряду  с  уже  известными
атомизмом  вещества  и  электричества  указывала  на  атомизм  дей¬
ствия  и  энергии,  что  было  совершенно  чуждо  классическим  пред¬
ставлениям.  Излагая  свой  вывод,  Планк  рекомендовал  его  тща¬
тельно  проверить.  На  докладе  присутствовал  молодой  физик
 145
 М.  Планк

Г.  Рубенс  (1865—1922),  который  той  же  ночью  сверил  формулу
Планка  с  результатами  своих  измерений,  а  утром  порадовал
автора  разительным  совпадением.  И  чем  точнее  становились  экс¬
перименты,  тем  лучше  оправдывался  установленный  Планком
закон.
 Но  как  быть  с  представлениями  классической  физики?
И  Планк  дрогнул.  В  физике  сложилась,  пожалуй,  беспримерная
ситуация:  выдвинув  великую  идею,  творец  испугался  масштаба
ее  последствий.
 «Введение  гипотезы  квант  равносильно  крушению  классиче¬
ской  теории,  а  не  простому  ее  видоизменению.  Ни  один  физиче¬
ский  закон  не  обеспечен  теперь  от  сомнений.  Дело  имеет  иногда
такой  вид,  как  будто  в  теоретической  физике  снова  наступила
пора  первозданного  хаоса»,  —  с  горечью  говорил  Планк.  Он  го¬
тов  был  уничтожить  собственную  гипотезу,  лишь  бы  не  упал  во¬
лос  с  головы  классич  еской  физики,  которую  Планк  высоко  ценил,
называя  «величественным  сооружением  чудесной  красоты  и  гар¬
монии».  В  своих  лекциях,  публичных  выступлениях,  письмах  и
дружеских  беседах  с  физиками  он  убеждает,  просит  собратьев-
ученых  не  отказываться  от  классической  физики;  сам  на  протя¬
жении  ряда  лет  выдвигает  несколько  новых  теорий,  чтобы  толь¬
ко  вогнать  свою  «чуждую  гипотезу»  в  прокрустово  ложе  класси¬
ческих  представлений.  Но  все  попытки  Планка  дать  классическое
обоснование  квантовой  гипотезе,  перекинуть,  по  его  словам,
мост  через  пропасть  окончились  неудачей.
 А  квантовая  гипотеза  тем  временем  пробивала  себе  дорогу.
И  первым,  кто  принял  кванты  Планка  всерьез,  был  молодой
А.  Эйнштейн.  Он  не  только  принял  гипотезу  Планка,  а  пошел
дальше,  заявив,  что  свет  не  только  излучается,  но  и  поглощается
и  распространяется  квантами.  Световой  квант  был  назван  позд¬
нее  фотоном.  Развитием  этой  идеи  явилась  фотонная  теория  све¬
та,  возродившая  на  новом  уровне  корпускулярные  представления
 о 	нем  и  вскоре  доказанная  экспериментально.
 Используя  гипотезу  световых  квантов,  А.  Эйнштейн  получил
обобщенный  закон  фотоэффекта,  разработал  квантовую  теорию
теплоемкости.  Для  этого  выдающегося  ученого  с  самого  начала
было  ясно,  что  квантовая  гипотеза  в  любой  своей  форме  несов¬
местима  с  классическими  представлениями,  что  все  попытки
введения  ее  в  электродинамику  Максвелла  обречены  на  неудачу.
 А  колебания  Планка  продолжались  почти  четверть  века.  «Мы
столь  многим  обязаны  Максвеллу,  что  было  бы  неблагодарным
отказаться  от  его  теории,—  говорил  он  молодому  А.  Ф.  Иоффе.—
Попробуйте,  нельзя  ли  добиться  таких  же  выводов,  не  порывая
с  Максвеллом...  Лучше  бы  Вы  придумали,  как  понять  факты,
приведенные  Эйнштейном,  в  рамках  классической  теории».
 А  «таинственная  постоянная  Н  —  великое  открытие  План¬
ка»—  делала  свое  дело.  Она  постепенно  проникала  во  все  раз¬
делы  физики  и  химии.  «Но  почему  он.а  так  важна?  Почему  она
 146

как  бы  вторгается  (чтобы  не  сказать  —  суется)  во  все  возмож¬
ные  физические  явления?  Одним  словом:  что  такое  А?  —  Неиз¬
вестно  и  непонятно!»  —  писал  О.  Хвольсон.  Над  этой  постоянной
много  думали,  о  ней  много  писали  и  спорили.  Гвоздем  программы
 I 	Сольвеевского  конгресса  физиков  в  1911  г.  была  теория  излу¬
чения  и  кванты.
 Квант  действия  к  —  это  своего  рода  предельная  величина,
подобная  скорости  света  и  заряду  электрона.  Если  в  природе  нет
и  не  может  быть  скорости,  большей  скорости  света,  электриче¬
ского  заряда  меньше  заряда  электрона,  то  нет  и  не  может  быть
действия,  меньшего  кванта  действия  Н.
 Роль  открытия  Планка  постепенно  была  оценена  всеми  фи¬
зиками.  Эту  оценку  мы  подытожим  словами  А.  Эйнштейна:
«Открытие  Планка  стало  основой  всех  исследований  в  физике
 XX 	в.  и  с  тех  пор  почти  полностью  обусловило  ее  развитие...
Больше  того,  оно  разрушило  остов  классической  механики  и
электродинамики  и  поставило  перед  наукой  задачу:  найти  новую
познавательную  основу  для  всей  физики».  Такой  основой  стала
квантовая  механика.  Но  это  будет  значительно  позже.
 Что  касается  личной  жизни  этого  прекрасного  ученого,  то  не¬
счастья  преследовали  его  начиная  с  1909  г.,  когда  умерла  его
жена.  Триумф  теории  квантов  был  омрачен  гибелью  под  Верде¬
ном  во  время  первой  мировой  войны  его  старшего  сына  Карла,  а
перед  вручением  ученому  Нобелевской  премии  в  1918  г.  смерть
скосила  двух  его  дочерей-близнецов.  Успех  и  горе  шли  теперь  в
его  жизни  рядом.  Однако  ученый  не  предался  отчаянию.  Он  ис¬
кал  и  находил  утешение  в  работе  и  заботах  о  двух  малолетних
внучатах.
 В  1925  г.  М.  Планк  побывал  в  Советском  Союзе  в  связи  с
200-летием  Российской  академии  наук.  На  торжественном  засе¬
дании  в  Москве  он  сказал:  «Здесь  говорили  об  объединении
науки  и  труда...  Мы,  ученые,  тоже  рабочие.  Мы  работаем  над
тем,  чтобы  извлечь  из  бездны  невежества  и  предрассудков  сокро¬
вища  чистого  знания  и  истины».  Давая  интервью  корреспонден¬
там  газет,  Планк  отметил,  что  русская  наука  идет  в  ногу  с  ев¬
ропейской,  что  Академия  наук  СССР  —  это  лучший  исследова¬
тельский  институт,  что  Россия  может  гордиться  громадным
вкладом  в  мировую  сокровищницу  знаний.  Он  призывал  к  науч¬
ному  сотрудничеству  Германии  и  России,  считая,  что  «русская
физика  может  многое  взять  от  нас,  но  не  меньше  мы  можем
взять  у  России».
 В  1932  г.  в  связи  с  пятидесятилетием  научной  деятельности
Немецкое  физическое  общество  присудило  М.  Планку  золотую
медаль  имени  Эйнштейна.  К  этому  времени  он  был  уже  кава¬
лером  нескольких  орденов,  Нобелевским  лауреатом,  действи¬
тельным  и  почетным  членом  множества  университетов,  ученых
обществ  и  академий  всего  мира.  Позже  Планк  много  раз  сожа¬
лел,  что  жизнь  его  не  прекратилась  в  этом,  счастливом  для  него
 147

году.  Но,  видимо,  горькая  его  чаша  была  испита  еще  не  до  дна.
Начался  страшный  для  Германии  и  всего  мира  1933  год.  Вожди
третьего  рейха  кричали  во  всеуслышание,  что  они  не  были  и  не
хотят  быть  страной  Гете  и  Эйнштейна.  Планк  был  подавлен,
сбит  с  толку  происходящим  кошмаром.
 Постепенно  рушились  иллюзии  ученого  по  отношению  к  фа¬
шизму.  А  жизнь  не  переставала  преподносить  ему  все  новые  и
новые  горькие  уроки.  В  июне  1944  г.  был  приговорен  к  смерти
его  младший  сын  Эрвин  как  участник  заговора  против  Гитлера.
Прошение  Планка  о  помиловании  сына  осталось  без  ответа,  а
в  январе  1945  г.  приговор  был  приведен  в  исполнение.
 В  1945  г.  М.  Планк,  находясь  в  Касселе,  попал  под  сильную
бомбежку,  он  был  завален  в  бомбоубежище  и  едва  не  погиб.
 Но  вот  кончилась  война,  и  почти  девяностолетний  Планк
вновь  отдает  свои  силы  делу  науки.  В  1946  г.  он  едет  на  ньюто¬
новские  торжества  в  Англию,  он  принимает  активное  участие  в
восстановлении  физического  общества  в  Германии.
 Умер  Планк  в  Геттингене  4  октября  1947  г.  В  своей  речи  над
телом  покойного  М.  Лауэ  сказал:  «В  жизни  Планка  произошло
то,  что  происходит  в  жизни  великих  ученых.  Один  важный  вопрос
решен.  Многие  другие  —  именно  вследствие  этого  —  поставлены.
Решение  их  предоставляется  потомкам.  Пусть  же  они  берутся
за  него  с  тем  же  научным  мужеством  в  искании  истины,  которое
было  свойственно  Планку».
 Планк  оставил  после  себя  около  250  книг  и  статей.  Но  даже
не  этим  большим  числом  научных  работ  измеряется  его  величие.
Планк—отец  квантовой  физики,  и  она  есть  и  будет  вечно  живым
памятником  великому  немецкому  ученому.
 АТОМНАЯ  ФИЗИКА  В  КОНЦЕ  XIX—  НАЧАЛЕ  XX  в.
ОТКРЫТИЯ  В.  К.  РЕНТГЕНА,  А.  БЕККЕРЕЛЯ,  МАРИИ  И  ПЬЕРА  КЮРИ
 Радость  видеть  в  понимать  есть  са¬
мый  прекрасный  дар  природы.
 А.  Эйнштейн
 В  январе  1896  г.  над  Европой  и  Америкой  прокатился  тайфун
газетных  сообщений  о  сенсационном  открытии  профессора  Вюрц¬
бургского  университета  Вильгельма  Конрада  Рентгена  (1845—
1923).  Казалось,  не  было  газеты,  которая  бы  не  напечатала  сни¬
мок  кисти  руки,  принадлежащей,  как  выяснилось  позже,  Берте
Рентген  —  жене  профессора.  А  профессор  Рентген,  запершись  у
себя  в  лаборатории,  продолжал  усиленно  изучать  свойства  от¬
крытых  им  лучей.  Как  же  произошло  это  открытие?
 Вечером  8  ноября  1895  г.  Рентген,  как  обычно,  работал  в
своей  лаборатории,  занимаясь  изучением  катодных  лучей.  Около
полуночи,  почувствовав  усталость,  он  собрался  уходить.  Окинув
взглядом  лабораторию,  погасил  свет  и  хотел  было  закрыть  дверь,
 148

как  вдруг  заметил  в  темноте
какое-то  светящееся  пятно.
 Оказывается  светился  экран
из  синеродистого  бария.  Поче¬
му  он  светится?  Солнце  давно
зашло,  электрический  свет  не
мог  вызвать  свечения,  катод¬
ная  трубка  выключена  да  и
вдобавок  закрыта  черным  чех¬
лом  из  картона.  Рентген  еще
раз  посмотрел  на  катодную
трубку  и  упрекнул  себя:  ока¬
зывается,  он  забыл  ее  выклю¬
чить.  Нащупав  рубильник,  уче¬
ный  выключил  трубку.  Исчезло
и  свечение  экрана;  включил
трубку  вновь  —  и  вновь  по¬
явилось  свечение.  Значит  све¬
чение  вызывает  катодная  труб-  В.  К.  Рентген  —  первый  лауреат  Но-
ка!  Но  каким  образом?  Ведь  белевской  премии  по  физике
 катодные  лучи  задерживаются
 чехлом,  да  и  воздушный  метровый  промежуток  между  трубкой
и  экраном  для  них  является  броней.  Так  началось  рождение  от¬
крытия.
 Оправившись  от  минутного  изумления,  Рентген  начал  изу¬
чать  обнаруженное  явление  и  новые  лучи,  названные  им  Х-луча-
ми.  Оставив  футляр  на  трубке,  чтобы  катодные  лучи  были  за¬
крыты,  он  с  экраном  в  руках  начал  двигаться  по  лаборатории.
Оказывается,  полтора-два  метра  для  этих  неизвестных  лучей  не
преграда.  Они  легко  проникают  через  книгу,  стекло,  станиоль...
А  когда  рука  ученого  оказалась  на  пути  неизвестных  лучей,  он
увидел  на  экране  силуэт  ее  костей!  Фантастично  и  жутковато!
Но  это  только  минута,  ибо  следующим  шагом  Рентгена  был  шаг
к  шкафу,  где  лежали  фотопластинки:  надо  увиденное  закрепить
на  снимке.  Так  начался  новый  ночной  эксперимент.  Ученый  об¬
наруживает,  что  лучи  засвечивают  пластинку,  что  они  не  расхо¬
дятся  сферически  вокруг  трубки,  а  имеют  определенное  направ¬
ление...
 Утром  обессиленный  Рентген  ушел  домой,  чтобы  немного  пе¬
редохнуть,  а  потом  вновь  начать  работать  с  неизвестными  луча¬
ми.  Пятьдесят  суток  —  дней  и  ночей  —  были  принесены  на  ал¬
тарь  небывалого  по  темпам  и  глубине  исследования.  Были  забы¬
ты  на  это  время  семья,  здоровье,  ученики  и  студенты.  Он  никого
не  посвящал  в  свою  работу  до  тех  пор,  пока  не  разобрался  во
всем  сам.  Первым  человеком,  кому  Рентген  продемонстрировал
свое  открытие,  была  его  жена  Берта.  Именно  снимок  ее  кисти,
с  обручальным  кольцом  на  пальце,  был  приложен  к  статье  Рент¬
гена  «О  новом  роде  лучей»,  которую  он  28  декабря  1895  г.  напра-
 149
 В.  К.  Рентген  —  первый  лауреат  Но¬
белевской  премии  по  физике

Одна  из  первых  рентгеновских  установок
 вил  председателю  Физико-медицинского  общества  университета.
Статья  была  быстро  выпущена  в  виде  отдельной  брошюры,  и
Рентген  разослал  ее  ведущим  физикам  Европы.
 А  20  января  1896  г.  американские  врачи  с  помощью  лучей
Рентгена  уже  впервые  увидели  перелом  руки  человека.  С  тех
пор  открытие  немецкого  физика  навсегда  вошло  в  арсенал  меди¬
цины.  Росла  и  слава  Рентгена,  хотя  ученый  относился  к  ней  с
полнейшим  равнодушием.  Он  не  стал  брать  патент  на  свое  от¬
крытие,  отказался  от  почетной,  высокооплачиваемой  должности
члена  академии  наук,  от  кафедры  физики  в  Берлинском  универ¬
ситете,  от  дворянского  звания.  Вдобавок  ко  всему  он  умудрился
восстановить  против  себя  самого  кайзера  Германии  Вильгель¬
ма  II.
 Только  одну  награду  принял  он  с  радостью  и  волнением.  Это
была  Нобелевская  премия  по  физике.  К.  Рентген  стал  в  1901  г.
первым  Нобелевским  лауреатом.  Сейчас  эти  премии  хорошо  из¬
вестны:  они  вручаются  крупнейшим  ученым  за  фундаментальные
открытия  в  области  физики,  химии,  биологии,  медицины.  К  нас¬
тоящему  времени  восемь  советских  физиков  удостоены  этого  вы¬
сокого  звания:  И.  Е.  Тамм,  И.  М.  Франк,  П.  А.  Черенков,  Л.  Д.
Ландау,  И.  Г.  Басов,  А.  М.  Прохоров,  Н.  Н.  Семенов,  П.  Л.  Ка¬
пица.
 Сделаем  небольшое  отступление  и  расскажем  немного  о  ри¬
туале  присуждения  и  вручения  Нобелевских  премий.  Эта  премия
 150

называется  по  имени  шведского
фабриканта,  инженера,  изобрета¬
теля  динамита  Альфреда  Нобе¬
ля.  Изобретение  динамита  при¬
несло  Нобелю  огромное  состоя¬
ние.  27  ноября  1895  г.  за  год  до
смерти  Нобель  завещал  свое  со¬
стояние  в  31  миллион  долларов
для  поощрения  научных  исследо¬
ваний  во  всем  мире  и  для  поддер¬
жания  наиболее  талантливых
ученых.  Согласно  завещанию
Нобеля,  Шведская  академия  на¬
ук  каждый  год  осенью  называет
имена  лауреатов  после  внима¬
тельного  рассмотрения  предло¬
женных  крупными  учеными  и  на¬
циональными  академиями  кан¬
дидатур  и  тщательной  проверки
их  работ.  Вручение  премий  про¬
исходит  10  декабря  в  день  смер¬
ти  Нобеля.  Почетный  диплом,  ме¬
даль  и  денежный  чек  вручает
лауреатам  сам  король  Швеции.
 После  вручения  премии  в  Золо¬
том  зале  Стокгольмской  ратуши
в  честь  лауреатов  устраивается
 пышный  прием.  На  следующий  день  каждый  лауреат  выступает
с  докладом  в  университете.  Заметим,  что  первый  из  них  —
Рентген  —  из-за  своей  застенчивости  отказался  от  каких-либо
публичных  выступлений.
 Хотя  самим  Рентгеном  и  другими  учеными  много  было  сдела¬
но  по  изучению  свойств  открытых  лучей,  однако  природа  их  дол¬
гое  время  оставалась  неясной.  Но  вот  в  июне  1912  г.  в  Мюнхен¬
ском  университете,  где  с  1900  г.  работал  К.  Рентген,  М.  Лауэ
(1879—1960),  В.  Фридрихом  и  П.  Книппингом  была  открыта  ин¬
терференция  и  дифракция  рентгеновских  лучей.  Это  доказывало
их  волновую  природу.  Когда  обрадованные  ученики  прибежали
к  своему  учителю,  их  огорошил  холодный  прием.  Рентген  просто
не  поверил  во  все  эти  сказки  про  интерференцию:  раз  он  сам  не
нашел  ее  в  свое  время,  значит,  ее  нет.  Но  они  уже  привыкли  к
странностям  своего  шефа  и  решили,  что  сейчас  лучше  не  спорить
с  ним:  пройдет  некоторое  время  и  Рентген  сам  признает  свою
неправоту.  Ведь  у  всех  в  памяти  была  свежа  история  с  электро¬
ном.  Рентген  долгое  время  не  только  не  верил  в  существование
электрона,  но  даже  запретил  в  своем  физическом  институте  упо¬
минать  это  слово.  И  только  в  мае  1905  г.,  зная,  что  его  ученик
 А. 	Ф.  Иоффе  на  защите  докторской  диссертации  будет  говорить
 Первые  рентгеновские  трубки
 151

на  запрещенную  тему,  он,  как  бы  между  прочим,  спросил  его:
«А  вы  верите,  что  существуют  шарики,  которые  расплющивают¬
ся,  когда  движутся?»  Иоффе  ответил:  «Да,  я  уверен,  что  они  су¬
ществуют,  но  мы  не  все  о  них  знаем,  а  следовательно,  надо  их
изучать».  Достоинство  великих  людей  не  в  их  странностях,  а  в
умении  работать  и  признавать  свою  неправоту.  Через  два  года
в  Мюнхенском  физическом  институте  было  снято  «электронное
табу».  Более  того,  Рентген,  словно  желая  искупить  свою  вину,
пригласил  на  кафедру  теоретической  физики  самого  Лоренца  —
создателя  электронной  теории,  хотя  последний  и  не  смог  при¬
нять  это  предложение.
 А  дифракция  рентгеновских  лучей  вскоре  стала  не  просто  до¬
стоянием  физиков,  а  положила  начало  новому,  очень  сильному
методу  исследования  структуры  вещества  —  рентгеноструктур¬
ному  анализу.  В  1914  г.  М.  Лауэ  за  открытие  дифракции  рентге¬
новских  лучей,  а  в  1915  г.  отец  и  сын  Брэгги  за  изучение  струк¬
туры  кристаллов  с  помощью  этих  лучей  стали  лауреатами  Но¬
белевской  премии  по  физике.  В  настоящее  время  мы  знаем,  что
рентгеновские  лучи  —  это  коротковолновое  электромагнитное
излучение  с  большой  проникающей  способностью.
 Закончить  рассказ  о  Рентгене  нам  хотелось  бы  словами  одно¬
го  из  создателей  советской  физики  А.  Ф.  Иоффе,  хорошо  знавше¬
го  великого  экспериментатора:  «Рентген  был  большой  и  цельный
человек  в  науке  и  жизни.  Вся  его  личность,  его  деятельность  и
научная  методология  принадлежат  прошлому.  Но  только  на  фун¬
даменте,  созданном  физиками  XIX  в.  и,  в  частности,  Рентгеном,
могла  появиться  современная  физика».
 Открытие  рентгеновских  лучей  дало  толчок  новым  исследо¬
ваниям.  Их  изучение  привело  к  новым  открытиям,  одним  из  ко¬
торых  явилось  открытие  радиоактивности.
 Понедельник,  20  января  1896  г.  Около  70  членов  Парижской
академии  наук  слушают  сообщение  А.  Пуанкаре  об  открытии
Рентгена.  По  рядам  пускаются  рентгеновские  снимки  кисти  руки,
сделанные  уже  в  Париже.  Комментируя  открытие  Рентгена,  Пу¬
анкаре  высказывает  гипотезу  о  том,  что  рентгеновские  лучи  ис¬
пускаются  при  фосфоресценции  независимо  от  наличия  катодных
лучей.
 Выслушав  сообщение  Пуанкаре,  А.  Беккерель  (1852—1908)
тут  же  помчался  в  лабораторию,  чтобы  проверить  его  гипотезу.
Обернув  фотопластинку  черной  бумагой,  он  положил  на  нее  ме¬
таллическую  пластинку  причудливой  формы,  покрытую  слоем  со¬
ли  урана.  Дав  четырехчасовую  выдержку  на  солнечном  свете,
Беккерель  проявил  фотопластинку  и  увидел  иа  ней  точный  силу¬
эт  металлической  фигурки.  Он  повторял  опыты  с  большими  ва¬
риациями,  получая  отпечатки  монеты,  ключа,  отделяя  кристал¬
лики  соли  урана  от  фотопластинки  стеклом  во  избежание  хими¬
ческого  взаимодействия.  Все  опыты,  казалось  бы,  подтверждали
гипотезу  Пуанкаре,  о  чем  Беккерель  доложил  24  февраля  на  за¬
 152

седании  академии  наук.  Одна¬
ко  Беккерель  не  прекращает
опыты,  готовя  все  новые  вари¬
анты.
 26  февраля  1896  г.  погода
над  Парижем  испортилась
и  подготовленные  фотоплас¬
тинки  с  кусочками  урановой
соли  пришлось  положить  в
темный  ящик  стола  до  появле¬
ния  солнца.  Оно  появилось  над
Парижем  1  марта,  и  опыты
можно  было  продолжать.  Взяв
пластинки,  Беккерель  решил
их  проявить.  Проявив  пластин¬
ки,  ученый  увидел  на  них
силуэты  урановых  образцов.
 Ничего  не  понимая,  Бек¬
керель  решил  повторить  слу¬
чайный  опыт.  Он  уложил  в  све¬
тонепроницаемую  коробку  две  фотопластинки,  насыпал  на
них  урановую  соль,  положив  предварительно  на  одну  из  них
стекло,  а  на  другую  —  алюминиевую  пластинку.  Пять  часов
все  это  находилось  в  темной  комнате,  после  чего  Беккерель
проявил  фотопластинки.  И  что  же  —  силуэты  образцов  вновь  чет¬
ко  видны.  Значит,  какие-то  лучи  образуются  в  солях  урана.  Они
похожи  на  Л-лучи,  но  откуда  они  берутся.  Ясно  одно,  что  связи
между  Х-лучами  и  фосфоресценцией  нет.  Об  этом  и  доложил
А.  Беккерель  на  заседании  академии  наук  2  марта  1896  г.,  совер¬
шенно  сбив  с  толку  ее  членов.  На  множество  посыпавшихся  на
него  вопросов  он  в  большинстве  случаев  вынужден  был  говорить:
«Не  знаю,  надо  разобраться.  Может  быть,  выяснится  к  сле¬
дующему  заседанию».  И  Беккерель  начинает  разбираться.  Он
берет  сернистые  металлы,  обладающие  свойством  фосфо¬
ресценции.  Целыми  днями  держит  их  на  солнце,  освещает
нх  вспышками  магния,  а  отпечатков  на  фотопластинках  все
нет  и  нет.
 Если  ДГ-лучи  ничего  общего  с  фосфоресценцией  не  имеют,  то
в  солях  урана  им  открыто,  вероятно,  какое-то  новое  излучение.
Он  вновь  проводит  опыты,  но  теперь  уже  с  другими  солями  ура¬
на,  неспособными  фосфоресцировать.  И  что  же?  Фотопластинки
оказывались  засвеченными.  Беккерель  установил  также,  что  с
течением  времени  интенсивность  излучения  одного  и  того  же
образца  не  меняется  и  что  новое  излучение  способно  разряжать
наэлектризованные  тела.
 Большинство  членов  Парижской  академии  после  очередного
доклада  Беккереля  на  заседании  26  марта  поверили  в  его  пра¬
воту.  «Но  если  это  не  А-лучи  и  не  фосфоресценция,  то  что  же
 153
 А.  Беккерель

это  такое?»  —  был  их  резонный  вопрос.  И  только  после  много¬
численных  опытов  с  солями  различных  металлов,  не  давших  ни¬
какого  эффекта,  только  после  опытов  с  чистым  ураном,  только
после  безуспешных  попыток  уничтожить  невидимое  излучение
Беккерель  осенью  1896  г.  говорил  на  заседании  академии  впервые
об  урановых  лучах,  которые  затем  многие  ученые  стали  называть
беккерелевскими.  Но  ни  то,  ни  другое  название  в  физике  не  прижи¬
лось.  Открытое  Беккерелем  явление  получило  название  радио¬
активности.  Но  это  произошло  позднее.  Беккерель  же  продолжал
изучать  открытые  им  лучи.  Однажды,  демонстрируя  своему  гос¬
тю  излучение  урановых  образцов,  он  задал  ему  вопрос  в  виде
просьбы:  «Ведь  Вы  физик  и  химик  одновременно.  Проверьте,  нет
ли  в  этих  излучающих  телах  примесей,  которые  могли  бы  иг¬
рать  особенную  роль».  И  этот,  казалось  бы,  частный  вопрос  хо¬
зяина  стал  научной  программой  исследований  молодой  четы:
гостя  —  это  был  Пьер  Кюри  (1859—1906)  и  его  жены  Марии
Кюри-Склодовской  (1867—  1934).
 Мария  Склодовская  родилась  7  ноября  1867  г.  в  Варшаве,  в
семье  учителя  русской  гимназии.  Мать  ее  тоже  была  преподава¬
тельницей.  Окончив  в  16  лет  с  золотой  медалью  русскую  гимна¬
зию,  Мария  из-за  нужды  не  смогла  продолжить  образование.
Чтобы  помогать  семье,  она  начала  репетиторскую  работу  в  бо¬
гатых  домах.  Это  было  своеобразной  школой  для  молодой  гим¬
назистки.
 Но  время  идет,  а  положение  Марии  остается  прежним.  Она
уже  начинает  терять  веру  в  будущее.  «Мои  планы  самые  скром¬
ные:  я  мечтаю  иметь  собственный  угол...  Чтобы  получить  неза¬
висимость,  я  отдала  бы  полжизни»,—  писала  она  в  1887  г.  Но
 154
 П.  Кюри
 М.  Кюри-Склодовская

вот  в  1890  г.  старшая  сестра  выходит  замуж  и  приглашает  к  се¬
бе  в  Париж  Марию.  Сбывается  давнишняя  мечта:  Мария  посту¬
пает  в  Сорбонну  —  знаменитый  Парижский  университет.
 Ей  приходится  много  работать,  чтобы  восполнить  пробелы  в
образовании.  Молодая  полька  проявляет  большие  способности  и
исключительное  трудолюбие.  В  26  лет  в  1893  г.  она  заканчивает
физический  факультет  и  признается  лучшей  в  выпуске;  а  через
год  получает  диплом  об  окончании  и  математического  факульте¬
та  Сорбонны,  оказавшись  в  выпуске  второй.
 Еще  будучи  студенткой,  Мария  посещает  заседания  физичес¬
кого  общества,  где  с  огромным  интересом  слушает  сообщения
ученых  о  новых  открытиях.  Здесь  весной  1894  г.  она  знакомится
с  молодым,  но  уже  известным  физиком  Пьером  Кюри,  ставшим
в  1895  г.  профессором  парижской  Школы  промышленной  физи¬
ки  и  химии.  25  июля  1895  г.  состоялась  свадьба  Пьера  Кюри  и
Марии  Склодовской.  Так  образовался  крепкий  союз  из  любящих
друг  друга  людей,  союз  редкостный  по  общности  жизненных,
культурных  и  научных  интересов.
 В  1897  г.  Мария  решает  заняться  докторской  диссертацией.
Когда  речь  зашла  о  теме,  Пьер  вспомнил  разговор  с  Беккерелем
и  посоветовал  жене  ближе  познакомиться  с  его  открытием...
Итак,  тема  выбрана,  нужны  материалы  и  место  для  работы.  По
просьбе  Пьера  директор  института  выделяет  на  первом  этаже
небольшое  помещение,  служившее  раньше  машинным  отделени¬
ем  и  складом.  Трудно  было  представить  себе  место,  менее  при¬
годное  для  научной  работы:  сырость,  теснота,  холод,  никакого
оборудования  и  никаких  удобств.  Но  Марию  это  мало  смущает.
Она  упорно  ищет  ответ  на  вопрос:  что  является  подлинным  ис¬
точником  уранового  излучения?  С  этой  целью  она  решает  иссле¬
довать  большое  количество  образцов  минералов  и  солей  и  выяс¬
нить,  только  ли  уран  обладает  свойством  излучать.  Работая  с
образцами  тория,  она  обнаруживает,  что  он,  подобно  урану,  да¬
ет  такие  же  лучи  и  примерно  такой  же  интенсивности.  Зна¬
чит,  данное  явление  оказывается  свойством  не  только  урана,
и  ему  надо  дать  особое  название.  Мария  Кюри  предложила
назвать  это  явление  радиоактивностью,  а  уран  и  торий  —  ра¬
диоактивными  элементами.  Работа  продолжается  с  новыми
минералами.
 12 	апреля  1898  г.  на  заседании  Парижской  академии  наук
было  сделано  сообщение  о  результатах  этих  опытов.  Приводим
отрывок  из  этого  сообщения:  «Два  минерала,  содержащих  уран—
урановая  смоляная  руда  (окись  урана)  и  хальколит  (фосфат  ме¬
ди  и  уранила)  —  гораздо  активнее  самого  урана.  Факт  этот  весь¬
ма  примечателен  и  заставляет  думать,  что  эти  минералы,  очевид¬
но,  содержат  какой-то  новый  элемент,  обладающий  гораздо
большей  активностью,  чем  уран».  Когда  новое  вещество  будет
выделено  и  преподнесено  ученым,  тогда  можно  будет  говорить  об
открытии.  Пьер,  как  физик,  верит  результатам  Марии,  верит  в
 Л55

ее  интуицию.  Он  чувствует  важность  работы  и,  оставив  временно
исследование  кристаллов,  начинает  работать  вместе  с  супругой.
И  эта  беспримерная  в  истории  совместная  научная  работа  про¬
должалась  восемь  лет,  до  трагической  гибели  Пьера.  Они  терпе¬
ливо  выделяют  обычными  химическими  анализами  все  тела,  вхо¬
дящие  в  состав  урановой  смолки,  и  в  результате  опытов  убеж¬
даются,  что  существуют  каких-то  два  новых  элемента,  кото¬
рыми  и  объясняется  необычная  активность  окиси  урана.  В  ию¬
ле  1898  г.  они  уже  могут  заявить  об  открытии  одного  из  них  и
предлагают  назвать  его  «полонием»  —  по  имени  родной  стра¬
ны  Марии.
 26  декабря  1898  г.  на  заседании  академии  наук  было  зачита¬
но  новое  сообщение  супругов  Кюри:  «...В  силу  различных,  толь¬
ко  что  изложенных  обстоятельств  мы  склонны  к  убеждению,  что
новое  радиоактивное  вещество  содержит  новый  элемент,  кото¬
рый  мы  предлагаем  назвать  «радием».  Мы  получили  хлористые
соли  этого  вещества,  они  в  900  раз  активнее  чистого  урана».
В  своем  сообщении  об  открытии  радия  Кюри  ссылались  на  хими¬
ка  Дэмарсе,  который,  исследуя  данный  ими  образец  вещества
методом  спектрального  анализа,  нашел  в  его  спектре  новую  ли¬
нию,  не  принадлежащую  ни  одному  из  известных  элементов.  Ар¬
гумент  был  серьезным  и  вполне  убедительным,  особенно  для  фи¬
зиков.  Химики  же  заявили:  «Вы  говорите  о  новых  элементах.
Покажите  их  нам,  и  мы  тогда  скажем,  что  вы  правы».  Мария
приняла  вызов  и  уговорила  мужа  пройти  весь  путь  от  начала  до
конца,  хотя,  где  этот  конец,  она  не  знала.  А  наступил  он  только
через  четыре  года  титанической  работы,  в  которой  с  самого  на¬
чала  все  было  проблемой:  не  было  сырья,  не  было  помещения,
не  хватало  средств.
 Мария  понимала,  что  для  выделения  ничтожного  количества
нового  элемента  потребуется  переработать  огромное  количество
урановой  руды,  так  как,  по  их  предположению,  в  ней  содержится
всего  1  %  радия.  В  действительности  же  оказалось,  что  содержа¬
ние  радия  не  достигает  в  ней  даже  одной  стотысячной  доли  про¬
цента!  Это  означало,  что  для  получения  одного  и  того  же  коли¬
чества  радия  надо  было  переработать  в  сто  тысяч  раз  больше
руды,  чем  они  предполагали.  Кроме  того,  урановая  смолка  —
очень  ценный  минерал,  идущий  на  изготовление  дорогого  богем¬
ского  стекла.  Этот  минерал  добывали  на  очистительных  заводах
в  Богемии.  Как  быть?  И  Кюри  принимают  решение:  для  своей  ра¬
боты  использовать  не  урановую  смолку,  а  те  отходы  руды,  кото¬
рые  выбрасывают  как  негодные  после  ее  извлечения.  Они  обра¬
тились  к  австрийскому  профессору  Зюссу  (рудники  находились
в  Австрии),  чтобы  тот  походатайствовал  за  них  перед  Венской
академией  наук.
 Но  где  найти  помещение?  Пьер  вновь  обращается  к  дирек¬
тору  своего  института.  К  сожалению,  ничего  нет,  кроме  сарая  на
дворе,  без  пола,  с  протекающей  крышей,  без  отопления;  сарая,
 156

в  котором  раньше  медицинский  факультет  препарировал  трупы.
И  пока  они  чистили  и  приводили  в  порядок  бывшую  покойниц¬
кую,  из  Вены  пришло  письмо  с  сообщением,  что  австрийское  пра¬
вительство  дарит  французским  ученым  тонну  отходов  урановой
руды.  Если  этого  количества  окажется  мало,  то  дирекция  рудни¬
ков  имеет  указание  отпустить  на  льготных  условиях  необходи¬
мое  количество.  Вскоре  пришел  и  долгожданный  подарок.  Ма¬
рия  счастлива,  что  можно  начать  работу.  Она  не  обращает  вни¬
мание  на  жуткие  условия  работы.  «Мне  приходилось  обрабаты¬
вать  в  день  до  двадцати  килограммов  первичного  материала,  и
в  результате  весь  сарай  был  заставлен  большими  химическими
сосудами  с  осадками  и  растворами;  изнурительный  труд  перено¬
сить  мешки,  сосуды,  переливать  растворы  из  одного  сосуда  в
другой,  по  нескольку  часов  подряд  мешать  кипящую  жидкость
в  чугунном  тазу»,—  писала  М.  Кюри.
 Количество  радия  медленно,  но  верно  растет.  И  вот  когда
заканчивался  48-й  месяц  их  добровольного  каторжного  труда,  в
ампуле  накопилась  одна  десятая  доля  грамма  чистого  радия.
Этого  было  уже  достаточно,  чтобы  определить  его  атомную  мас¬
су.  Она  оказалась  равной  225.  Так  новый  элемент  —  радий,—
в  миллион  раз  активнее  урана,  обрел  права  гражданства,  а
Пьер  и  Мария  Кюри  обрели  свободу  после  четырех  лет  рабско¬
го  труда.
 25  июня  1903  г.  в  маленькой  аудитории  Сорбонны  Мария  Кю¬
ри  защищает  докторскую  диссертацию.
 В  ноябре  1903  г.  Королевское  общество  присудило  Пьеру  и
Марии  Кюри  одну  из  высших  научных  наград  Англии  —  медаль
Дэви.  Но  счастливый  год  еще  не  кончился.  13  ноября  супруги
Кюри  одновременно  с  Беккерелем  получают  телеграмму  из
Стокгольма  о  присуждении  им  троим  Нобелевской  премии  по  фи¬
зике  за  выдающиеся  открытия  в  области  радиоактивности.  Из-за
плохого  состояния  здоровья  Марии  Кюри  не  смогли  выехать  в
Стокгольм  для  получения  этой  высокой  награды.  Их  Нобелев¬
ский  диплом  король  Швеции  вручил  французскому  министру.
Денежное  вознаграждение  в  70  тысяч  франков  —  половина  Но¬
белевской  премии,  причитавшаяся  супругам  Кюри,—  было  очень
кстати  для  поправки  их  неважного  материального  положения.
Они,  конечно,  могли  получить  во  много  больше,  если  бы  взяли
патент  на  свое  открытие:  ведь  один  грамм  радия  в  это  время
стоил  на  мировом  рынке  750  тысяч  франков.  Но  ученые  не  по¬
ступились  своими  принципами  и  отказались  от  каких  бы  то  ни
было  авторских  прав.  Они  не  хотели  сдерживать  развитие  но¬
ной  области  промышленности  и  техники  патентными  ограни¬
чениями.
 Супруги  Кюри  в  зените  славы.  Но  совершенно  неожиданно
их  настигает  страшное  несчастье:  в  1906  г.  при  переходе  улицы
погибает  под  колесами  грузовой  повозки  Пьер  Кюри.  Это  ог¬
ромная  потеря  для  Марии,  ее  дочерей  Ирен  и  Евы,  это  огромная
 157

потеря  для  науки.  Но  Мария  с
присущим  ей  упорством  и  нас¬
тойчивостью  продолжает  нача¬
тое  дрло.  Ее  заботы,  кроме  на¬
учных,  связаны  теперь  еще  со
строительством  Института  ра¬
дия  в  Париже.  К  1914  г.  инсти¬
тут  построен,  но  устанавливать
оборудование  и  приступать  к
работе  некому:  сотрудники  мо¬
билизованы  в  армию,  а  Мария
занимается  созданием  рентге¬
новских  установок  для  военных
госпиталей.  Вместе  с  Ирен  она
работает  на  этих  установках.  И
только  после  окончания  войны
Мария  смогла  начать  работу  в
Институте  радия.  Здесь  ро-
Ирен  и  Фредерик  Жолио-Кюри—  дились  многие  ее  открытия,
лауреаты  Нобелевской  премии 	Вскоре  институт  стал  между¬
 народной  школой  по  физике  и
химии,  а  сама  Мария  в  равной
мере  становится  и  физиком,  и  химиком.  Ведь  еще  в  1911  г.  ей
была  присуждена  вторая  Нобелевская  премия,  теперь  уже  по
химии.  Это  единственный  до  сих  пор  случай,  когда  один  человек
стал  Нобелевским  лауреатом  дважды.
 Мария  Кюри  имела  счастье  наблюдать  поразительные  успехи
ядерной  физики,  создаваемой  учеными  во  главе  с  Э.  Резерфор¬
дом  и  Н.  Бором,  она  была  свидетельницей  открытия  искусствен¬
ной  радиоактивности.  Еще  при  ее  жизни  в  1932  г.  Д.  Чэдвик
(1891—1974)  открыл  нейтрон.  Мария  Кюри  внимательно  следила
и  за  опытами  Э.  Ферми.
 Осенью  1933  г.  ее  здоровье  стало  резко  ухудшаться.  С  мая
1934  г.  она  уже  не  встает  с  постели.  4  июля  1934  г.  выдающейся
ученой  не  стало:  она  скончалась  от  тяжелого  заболевания  крови
(острая  злокачественная  анемия)  из-за  длительного  обращения
с  радиоактивными  веществами.  Но  дело,  начатое  супругами  Кю¬
ри,  подхватили  их  ученики,  среди  которых  была  дочь  Ирен  и  зять
Фредерик  Жолио,  ставшие  в  1935  г.  лауреатами  Нобелевской
премии  за  открытие  искусственной  радиоактивности.
 Сегодня  как  первая,  так  и  вторая  чета  Кюри  нам  дороги  не
только  за  их  выдающиеся  научные  открытия,  они  дороги  нам  как
великие  гуманисты,  как  страстные  борцы  за  мир.  Их  вдохно¬
венный  патриотизм,  высочайшее  человеколюбие  и  безгранич¬
ная  преданность  науке  служат  живым  примером  новым  поко¬
лениям.
 153
 Ирен  и  Фредерик  Жолио-Кюри  —
лауреаты  Нобелевской  премии

КРИЗИС  ФИЗИКИ  В  КОНЦЕ  XIX—НАЧАЛЕ  XX  в,
 И  ЕГО  ЛЕНИНСКИЙ  АНАЛИЗ
 Электрон  так  же  неисчерпаем,  как  и
атом...
 В. 	И.  Ленин
 Выдающиеся  открытия  в  конце  XIX  —  начале  XX  в.  привели
к  коренной  ломке  ранее  существовавших  представлений  о  про¬
странстве  и  времени,  о  материи,  ее  структуре  и  свойствах.  В  ре¬
зультате  этих  фундаментальных  открытий  (открытие  радиоак¬
тивности,  электрона  и  зависимости  его  массы  от  скорости  движе¬
ния,  специальной  теории  относительности,  взаимосвязи  массы  и
энергии,  дискретности  энергии  и  действия)  рушились  прежние
представления  об  атоме  как  первом  и  неделимом  кирпичике  ми¬
ра,  о  массе  как  неизменном  и  абсолютном  свойстве  материи,  о
пространстве  и  времени  как  пустых  вместилищах  тел  и  событий,
оторванных  друг  от  друга  и  от  материи.
 Как  согласовать  все  это  с  ранее  существовавшими  представ¬
лениями  и  возможно  ли  вообще  такое  согласование?  По  этому
поводу  у  ученых  —  физиков  и  философов  —  были  различные
мнения.  Но  суть  их  в  своем  большинстве  сводилась  к  следующе¬
му:  раз  наши  знания  о  мире  меняются,  значит,  они  неправильно
отражают  объективную  действительность,  значит,  мы  не  в  состо¬
янии  познать  окружающий  нас  мир,  следовательно,  ни  о  какой
объективной  реальности,  существующей  независимо  от  сознания
людей,  не  может  быть  и  речи.  Мол,  не  природа  дает  нам  законы,
а  мы  устанавливаем  их.  «Материя  исчезла»,  и  подтверждением
этому  является  зависимость  массы  от  скорости,  а  также  соот¬
ношение  Е=тс2.
 Эта  ситуация,  сложившаяся  в  физике  в  конце  XIX  —  начале
XX  в.,  и  была  названа  кризисом  физики.  Суть,  причины  кризиса
и  пути  выхода  из  него  были  даны  В.  И.  Лениным  в  работе  «Ма¬
териализм  и  эмпириокритицизм»,  вышедшей  в  1909  г.  Этот  фун¬
даментальный  труд  явился  новым  этапом  в  развитии  диалектиче¬
ского  материализма  с  учетом  последних  достижений  науки.
«Суть  кризиса  современной  физики  состоит  в  ломке  старых  за¬
конов  и  основных  принципов,  в  отбрасывании  объективной  реаль¬
ности  вне  сознания,  т.  е.  в  замене  материализма  идеализмом  и
агностицизмом.  «Материя  исчезла»  —  так  можно  выразить  ос¬
новное  и  типичное  по  отношению  ко  многим  частным  вопросам
затруднение,  создавшее  этот  кризис»  *.
 Характеризуя  фундаментальные  открытия  физики  конца
 XIX 	—  начала  XX  в.  с  познавательной  точки  зрения,  следует
подчеркнуть,  что  речь  идет  о  смене  привычных  представлений  не¬
привычными,  которые  нам  кажутся  с  первого  взгляда  странны¬
ми,  диковинными,  непонятными,  совершенно  не  согласующимися
 1  Ленин  В.  И.  Поли.  собр.  соч.,  т.  18,  с.  272—273.
 159

с  так  называемым
здравым  смыслом,  т.  е.
с  житейским  опытом,
но  более  полно  и  более
точно  отражающими
объективную  реаль¬
ность.  «Материя  ис¬
чезает»,  —  это  значит
исчезает  тот  предел,  до
которого  мы  знали  ма¬
терию  до  сих  пор,  наше
знание  идет  глубже;
исчезают  такие  свойст¬
ва  материи,  которые
казались  раньше  абсо¬
лютными,  неизменны¬
ми,  первоначальными
(непроницаемость
инерция,  масса  и  т.  п.)
и  которые  теперь  обна¬
руживаются,  как  отно¬
сительные,  присущие
только  некоторым  со¬
стояниям  материи.  Ибо
единственное  «свойст¬
во»  материи,  с  призна¬
нием  которого  связан
философский  материа¬
лизм,  есть  свойство
быть  объективной  ре-
альностью,  существовать  вне  нашего  сознания»  *.
 В. 	И.  Ленин  вскрыл  причины  кризиса  физики.  Они  заключа¬
лись  в  том,  что  многие  физики  и  философы  пытались  объяснить
новые  открытия  в  науке  на  основе  метафизического  материализ¬
ма.  Однако,  убедившись  в  его  несостоятельности,  но  не  сумев
подняться  до  диалектического  материализма,  они  скатились  к
реакционной  философии,  к  физическому  идеализму.  «Новая  фи¬
зика  свихнулась  в  идеализм,  главным  образом,  именно  потому,
что  физики  не  знали  диалектики.  Они  боролись  с  метафизичес¬
ким  материализмом,  с  его  односторонней  «механичностью»,—
и  при  этом  выплескивали  из  ванны  вместе  с  водой  и  ребенка.
Отрицая  неизменность  известных  до  тех  пор  элементов  и  свойств
материи,  они  скатывались  к  отрицанию  материи,  то  есть  объек¬
тивной  реальности  физического  мира.  Отрицая  абсолютный  ха¬
рактер  важнейших  и  основных  законов,  они  скатывались  к  отри¬
цанию  всякой  объективной  закономерности  в  природе,  к  объяв¬
 1  Л  е  н  и  н  В.  И.  Поли.  собр.  соч.,  т.  18,  с.  275.
 Титульный  лист  первого  издания
книги  В.  И.  Ленина  «Материализм
и  эмпириокритицизм»
 160

лению  закона  природы  пустой  условностью...  Настаивая  на  при¬
близительном,  относительном  характере  наших  знаний,  они  ска¬
тывались  к  отрицанию  независимого  от  познания  объекта,  при¬
близительно  верно,  относительно  правильно  отражаемого  этим
познанием...»'.
 Как  бы  ни  изменялись  наши  представления  о  материи,  сама
материя  не  исчезает,  остается  «бесконечно  существующей»;  каж¬
дая  истина,  представляющая  собой  относительную,  является  ча¬
стью  истины  абсолютной,  к  познанию  которой  и  стремится  наука;
материальный  мир  неисчерпаем  для  познания,  и  процесс  позна¬
ния  является  бесконечным,  все  более  проникающим  в  глубь  явле¬
ний  и  вещей.
 «И  если  вчера  это  углубление  не  шло  дальше  атома,  сегод¬
ня  —  дальше  электрона...  то  диалектический  материализм  нас¬
таивает  на  временном,  относительном,  приблизительном  харак¬
тере  всех  этих  вех  познания  природы  прогрессирующей  наукой
человека.  Электрон  так  же  неисчерпаем,  как  и  атом,  природа  бес¬
конечна»  2.
 В  своей  работе  В.  И.  Ленин  доказывает  полную  несостоя¬
тельность  стремления  ряда  физиков  (Мах,  Оствальд)  «мыслить
движение  без  материи».  Эти  выводы  физиков  появились  как  ре¬
зультат  неверного  истолкования  новых  открытий  и  формулы
Эйнштейна  и  вошли  в  историю  науки  под  названием  «энергетиз¬
ма».  «Использование  философским  идеализмом  новой  физики
или  идеалистические  выводы  из  нее  вызываются  не  тем,  что  от¬
крываются  новые  виды  вещества  и  силы,  материи  и  движения,  а
тем,  что  делается  попытка  мыслить  движение  без  материи...
Посчитаться  с  утверждением  Энгельса,  что  «движение  немысли¬
мо  без  материи»,  они  (махисты.—  Ф.  Д.)  не  пожелали...
 Метафизический,  т.  е.  антидиалектический,  материалист  мо¬
жет  принимать  существование  материи...  без  движения.  Диалек¬
тический  материалист  не  только  считает  движение  неразрывным
свойством  материи,  но  и  отвергает  упрощенный  взгляд  на  движе¬
ние  и  т.  д.  ...
 Энергетическая  физика  есть  источник  новых  идеалистических
попыток  мыслить  движение  без  материи  —  по  случаю  разложе¬
ния  считавшихся  дотоле  неразложимыми  частиц  материи  и  от¬
крытия  дотоле  невиданных  форм  материального  движения»  3.
 В.  И.  Ленин  высказывает  твердую  уверенность  в  том,  что  фи¬
зика  выйдет  из  кризиса:  «Материалистический  основной  дух  фи¬
зики,  как  и  всего  современного  естествознания,  победит  все  и
всяческие  кризисы,  но  только  с  непременной  заменой  материа¬
лизма  метафизического  материализмом  диалектическим»4.  И
этот  переход  от  метафизического  материализма  кдиалектическс-
 1  Л  е  н  и  н  В.  И.  Поли.  собр.  соч.,  т.  18,  с.  276—277.
 * 	Там  же,  с.  277.
 * 	Там  же,  с.  281,  285,  290.
 * 	Там  же,  с.  324.
 «-«29
 161

му,  который  не  сумели  сделать  многие  ученые,  сделает  сама  фи¬
зика:  «Этот  шаг  делает  и  сделает  современная  физика,  но  она
идет  к  единственно  верному  методу  и  единственно  верной  фило¬
софии  естествознания  не  прямо,  а  зигзагами,  не  сознательно,  а
стихийно,  не  видя  ясно  своей  «конечной  цели»,  а  приближаясь  к
ней  ощупью,  шатаясь,  иногда  даже  задом.  Современная  физика
лежит  в  родах.  Она  рожает  диалектический  материализм.  Роды
болезненные.  Кроме  живого  и  жизнеспособного  существа,  они
дают  неизбежно  некоторые  мертвые  продукты,  кое-какие  отбро¬
сы,  подлежащие  отправке  в  помещение  для  нечистот.  К  числу
этих  отбросов  относится  весь  физический  идеализм,  вся  эмпирио-
критическая  философия...»  *.
 Развитие  физики  наших  дней  целиком  и  полностью  подтвер¬
ждает  пророческие  слова  В.  И.  Ленина,  сказанные  им  в  начале
века.  Возьмем,  к  примеру,  физику  элементарных  частиц.  При
жизни  В.  И.  Ленина  были  известны  всего  три  элементарные  час¬
тицы:  электрон,  фотон  и  протон.  В  настоящее  время  физика  зна¬
ет,  не  считая  резонансов2,  35  видов  элементарных  частиц.  В  свя¬
зи  с  этим  возникли  серьезные  сомнения  в  их  элементарности  и
стало  затруднительным  дать  строгое  определение  понятия  эле¬
ментарной  частицы.  В  первом  приближении  под  элементарны¬
ми  частицами  понимаются  такие  микрочастицы,  внутреннюю
структуру  которых  на  современном  уровне  развития  физики
нельзя  представить  как  объединение  других  частиц.
 Элементарные  частицы  характеризуются  целым  рядом
свойств,  которых  нет  в  макромире  (лептонный  и  барионный  за¬
ряд,  странность,  четность,  комбинированная  четность  и  др.).  По
массе  покоя  все  элементарные  частицы  делятся  на  4  класса  3:
фотоны  (масса  покоя  равна  нулю),  лептоны  —  легкие  частицы
(масса  покоя  больше  нуля,  но  меньше  или  равна  массе  электро¬
на),  мезоны  —  средние,  промежуточные  частицы  (масса  покоя
больше  массы  электрона,  но  меньше  массы  протона)  и  барио-
ны  —  тяжелые  частицы  (масса  покоя  равна  массе  протона  или
больше  массы  протона).  Заряд  элементарной  частицы,  выражен¬
ный  в  элементарных  зарядах,  равен  либо  +1,  либо  —1,  либо  0.
У  каждой  элементарной  частицы  (кроме  трех,  в  том  числе  и  фо¬
тона)  имеется  античастица  4.  Первая  античастица  —  позитрон—
была  предсказана  английским  физиком  П.  Дираком  в  1928  г.  и
открыта  экспериментально  в  1932  г.  американским  физиком
К.  Андерсоном  в  космических  лучах.  Частица  и  античастица  при
 1  Ленин  В.  И.  Поли.  собр.  соч.,  т.  18,  с.  331—332.
 * 	Их  известно  около  200.  Время  жизни  резонансов  самое  малое  (поряд*
ка  10_й  с).
 * 	Предполагается  существование  еще  одного  класса  элементарных  ча<
етиц  —  гравитонов  (квантов  гравитационного  поля).  Но  пока  эти  частицы
экспериментально  не  обнаружены.
 * 	У  частиц  и  античастиц  равны  по  абсолютному  значению,  но  противо¬
положны  по  знаку  электрические  заряды;  одинаковы  их  массы  локоя  и  время
жизни.
 162

взаимодействии  аннигилируют,  т.  е.  превращаются  в  другие  эле¬
ментарные  частицы.  Например,  электрон  при  взаимодействии  с
позитроном  дает  два  фотона  —  два  гамма-кванта.  Это  было  ис¬
толковано  идеалистами  как  исчезновение  материи.  Есть  и  обрат¬
ный  процесс  —  образование  пар,  когда  из  одной  частицы  рожда¬
ются  частица  и  античастица.  Например,  фотон  при  взаимодейст¬
вии  с  какой-нибудь  заряженной  частицей  может  превратиться  в
пару  —  электрон  и  позитрон.  Это  было  истолковано  идеалистами
как  творение  материи.  Известны  к  настоящему  времени  и  другие
процессы  превращения,  кроме  аннигиляции  и  образования  пар.
Нейтрон,  например,  превращается  в  протон  с  испусканием  элек¬
трона  и  антинейтрино;  протон  может  превратиться  в  нейтрон  с
испусканием  позитрона  и  нейтрино,  хотя  ни  нейтрон,  ни  протон
из  этих  частиц  не  состоят.
 Современная  физика  установила,  что  элементарные  частицы
имеют  свою  структуру.  При  этом  оказывается,  что  структура  лю¬
бой  элементарной  частицы  не  может  рассматриваться  изолиро¬
ванно,  а  связана  со  структурой  и  свойствами  других  частиц.  Так,
прямые  эксперименты  по  изучению  структуры  нуклонов  (прото¬
нов  и  нейтронов)  показали,  что  нуклоны  непрерывно  испускают
и  поглощают  частицы  и  античастицы.  Выходит,  что  нуклон  —
это  сложная,  изменяющаяся  во  времени  совокупность  многих  ча¬
стиц.  В  настоящее  время  физики  предпринимают  настойчивые
попытки  найти  фундаментальные  частицы,  из  которых  можно
было  бы  составить  все  элементарные  частицы.  Наиболее  эффек¬
тивной  в  этом  плане  является  гипотеза  Гелл-Манна  (1964  г.),
согласно  которой  все  элементарные  частицы  построены  из  трех
частиц  —  кварков.  На  основе  этой  гипотезы  удалось  системати¬
зировать  известные  частицы  и  предсказать  новые.  Однако  до  сих
пор  кварки  экспериментально  не  обнаружены.  «Сейчас  мы  под¬
ходим  к  новому  этапу  познания  фундаментальных  законов  стро¬
ения  природы,  из  которых  как  частный  случай  общего  должны
будут  вытекать  и  квантовая  теория,  и  теория  относительности,
и  теория  Ньютона.  Нельзя  предсказать,  когда  и  как  будет  соз¬
дана  новая  последовательная  физическая  теория...  Но  тот  факт,
что  громадная  армия  экспериментаторов  и  теоретиков  во  всем
мире,  работает  на  этом  передовом  для  физики  фронте,  позволяет
надеяться,  что  это  время  не  за  горами»,—  писал  академик
И.  Е.  Тамм.
 Как  видно,  развитие  физики  элементарных  частиц  прекрасно
подтверждает  гениальные  мысли  В.  И.  Ленина  о  неисчерпаемос¬
ти  электрона,  о  бесконечности  процесса  познания,  в  результате
которого  открываются  и  будут  открываться  все  новые,  необыч¬
ные,  странные  и  диковинные,  с  точки  зрения  старых  представле¬
ний,  свойства  материи.  Необычность  и  странность  этих  свойств
проявляется  как  диалектическое  единство  непрерывного  и  дис¬
кретного,  как  отход  от  модельной  наглядности  к  математической
абстракции,  от  явного  к  скрытому,  от  видимого  к  невидимому,
 163

от  сущности  первого  порядка  (менее  глубокой)  к  сущности  вто¬
рого  порядка  (более  глубокой).
 В  период  научно-технической  революции  особенно  усилива¬
ется  потребность  в  философских  обобщениях  и  истолковании  но¬
вых  открытий,  усиливается  интерес  к  методологическим  пробле¬
мам  естествознания.  Методологией  современной  передовой  науки
стал  диалектический  материализм.  Он  исходит  из  признания
материи  как  единственной  основы  мира,  из  первичности  материи
и  вторичности  сознания,  из  возможности  и  бесконечности  по¬
знания  мира,  рассматривая  его  в  непрерывном  движении  и  раз¬
витии,  во  взаимосвязи  и  взаимообусловленности  его  явлений.
 О  необходимости  тесной  взаимосвязи  физики  и  философии,
как  совершенно  непременном  условии  их  успешного  развития,  го¬
ворят  как  философы,  так  и  естествоиспытатели.  «Освобожден¬
ная  от  мистицизма  диалектика  становится  абсолютной  необхо¬
димостью  для  естествознания»  >,—  писал  Ф.  Энгельс  еще  в  XIX  в.
«Современная  физика  еще  в  большей  мере,  чем  физика  прошло¬
го,  соприкасается  с  философскими  проблемами»,—  отмечал
А.  Эйнштейн.  Отрыв  естествознания  от  философии  диалектичес¬
кого  материализма  приводит  к  проникновению  в  него  реакцион¬
ной  идеологии,  антинаучного  мировоззрения,  наносит  ущерб  ме¬
тодологии  естествознания.
 Естествознание  (физика)  обогащает  философию  разнообраз¬
ным  фактическим  материалом  и  ставит  перед  ней  новые  задачи.
Философия,  перерабатывая  этот  материал,  помогает  естествозна¬
нию  в  мировоззренческом  и  методологическом  планах.  Чтобы
успешно  выполнять  роль  методологии  науки,  философия  должна
быть  тесно  связана  с  ней.  «С  каждым,  составляющим  эпоху  от¬
крытием...  материализм  неизбежно  должен  изменять  свою  фор¬
му»  2,—  говорил  Ф.  Энгельс.  Если  философия  в  своих  законах  и
категориях  не  учитывает  достижений  естествознания,  то  она
превращается  в  схоластику.  Это  случилось  со  старой  натурфило¬
софией,  объявившей  себя  «наукой  наук»  и  утратившей  всякую
связь  с  естествознанием.  О  взаимосвязи  науки  и  теории  познания
 А. 	Эйнштейн  писал:  «Теория  познания  без  контакта  с  наукой  ста¬
новится  пустой  схемой.  Наука  без  теории  познания,  поскольку  она
вообще  мыслима  без  нее,  примитивна  и  беспорядочна».
 Высшей  формой  взаимосвязи  философии  и  естествознания
является  их  союз.  В.  И.  Ленин  рассматривал  его  как  закономер¬
ный  результат  развития  естествознания  и  прогресса  философии.
Этот  союз  возможен  только  в  соответствующих  общественных
условиях.  Такие  условия  возникли  в  нашей  стране  после  победы
Великой  Октябрьской  социалистической  революции.  Этот  союз
для  естествоиспытателя  означает,  что  он  не  только  признает  ди¬
алектический  материализм,  но  и  творчески  овладевает  этим  мето-
 1  Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20,  с.  520.
8  Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  21,  с.  286.
 164

дом,  сознательно  применяет  его  при  решении  естественнонаучных
проблем.  «Без  солидного  философского  обоснования  никакие  ес¬
тественные  науки,  никакой  материализм  не  может  выдержать
борьбы  против  натиска  буржуазных  идей  и  восстановления  бур¬
жуазного  миросозерцания.  Чтобы  выдержать  эту  борьбу  и  прове¬
сти  ее  до  конца  с  полным  успехом,  естественник  должен  быть
современным  материалистом,  то  есть  должен  быть  диалектичес¬
ким  материалистом...»  К  Это  является  залогом  успешного  разви¬
тия  советской  науки  и  марксистско-ленинской  диалектики,  зало¬
гом  недопустимости  рецидивов  старой  натурфилософии.
 Э.  РЕЗЕРФОРД—ВЫДАЮЩИЙСЯ  УЧЕНЫЙ  И  УЧИТЕЛЬ
 Из  идеи  движения  электронов,  подоб¬
ного  движению  планет,  возникла
атомная  физика.
 М.  Планк
 В  истории  науки  имя  Эрнеста  Резерфорда  (1871—1937)  —
самого  крупного  и  смелого  экспериментатора  в  физике  XX  в.—
стоит  в  числе  первых.  Огромная  эрудиция  и  исключительная  ин¬
туиция  позволяли  этому  ученому  проводить  такие  эксперименты,
посредством  которых  он  находил  простые  и  ясные  решения  слож¬
нейших  физических  проблем.  Резерфорд  принадлежит  к  числу
немногих  выдающихся  ученых,  которым  удалось  поставить  не¬
сколько  вех  на  пути  развития  научной  мысли.
 Но  Резерфорд  знаменит  не  только  как  гениальный  ученый,  но
и  как  выдающийся  учитель.  Сегодня  трудно  назвать  ученого,
который  бы  воспитал  столько  выдающихся  учеников,  сколько  их
вырастил  Резерфорд.  Научная  школа  этого  титана  науки  не  име¬
ла  и  не  имеет  на  сегодня  равных  себе.
 Э.  Резерфорд  родился  в  Новой  Зеландии,  в  простой  шотланд¬
ской  семье,  30  августа  1871  г.  Отец  его,  Джеймс  Резерфорд,  был
механиком  и  фермером-льноводом,  мать,  Марта  Томсон,—  учи¬
тельницей.  В  семье  Резерфордов  было  12  детей,  но  только  од¬
ного  из  них  —  четвертого  —  судьба  наделила  так  щедро.  Эрнесг
рос  очень  наблюдательным  и  трудолюбивым.  Начальную  школу
он  окончил  с  рекордным  количеством  баллов:  580  из  600  возмож¬
ных,  и,  как  лучший  ученик,  получил  премию  в  50  фунтов  стерлин¬
гов  для  продолжения  образования.  Следующий  этап  обучения  —
колледж  в  Нельсоне,  куда  Эрнест  был  принят  в  пятый  класс.
И  уже  в  этот  период  учителя  обратили  внимание  на  исключитель¬
ные  способности  мальчика  к  математике.  Прекрасная  реакция,
сообразительность,  трудолюбие  позволили  будущему  ученому  хо¬
рошо  заниматься  и  по  другим  предметам:  физике,  химии,  лите¬
ратуре,  латинскому  и  французскому  языкам.
 1  Л  е  я  и  н  В.  И.  Полн.  собр.  соч.,  т.  45,  с.  29—30.
 165

И  видимо,  еще  одним  источ-
ником  будущих  успехов  Резер¬
форда  явилась  его  неудержи¬
мая  страсть  в  детстве  к  кон¬
струированию  различных  ме¬
ханизмов.  Он  с  увлечением
строил  модели  водяных  мель¬
ниц,  различные  машины  и  ме¬
ханизмы;  он  даже  смастерил
сам  себе  фотоаппарат.
 Успешно  закончив  колледж,
Э.  Резерфорд  в  1889  г.  посту¬
пил  в  Кентерберийский  уни¬
верситет.  Э.  Резерфорд  уже
 ч 	более  серьезно  начинает  зани¬
маться  физикой  и  химией.  Де¬
лает  это  он  не  только  на  заня¬
тиях,  но  и  работая  в  студенче¬
ских  научных  кружках.  Следу¬
ет  сказать,  что  Резерфорд  был
одним  из  инициаторов  создания  в  университете  научного  студен¬
ческого  общества.  В  1891  г.,  будучи  студентом  второго  курса,  Ре¬
зерфорд  выступил  в  кружке  с  докладом  «Эволюция  элементов».
И  если  название  доклада  удивило  многих  слушателей,  то  его  со¬
держание  показалось  более  чем  странным  всем.  А  заявил  он,  что
все  атомы  —  сложные  системы  и  построены  из  одних  и  тех  же  со¬
ставных  частей.  Это  было  сказано  в  тот  период,  когда  в  физике
господствовала  атомистическая  теория  английского  ученого
Дальтона  о  неделимости  атомов,  когда  гипотеза  другого  англий¬
ского  ученого  —  Проута  о  том,  что  атомы  всех  элементов  по¬
строены  из  одних  и  тех  же  атомов  водорода,  была  задушена  на
корню.
 В  общем,  большинство  участников  кружка  признали  доклад
лишенным  здравого  смысла,  многие  были  уверены  в  полной  его
абсурдности.  А  Эрнесту  пришлось  на  следующем  заседании  кру¬
жка  принести  извинения  за  то,  что  он  под  видом  научного  докла¬
да  на  прошлом  заседании  нес  явную  чепуху.  Но  через  12  лет
молодой  ученый  Э.  Резерфорд  имел  уже  первые  неопровержи¬
мые  экспериментальные  доказательства  правильности  своих
идей.  Однако  это  будет  только  через  12  лет,  а  пока  что  студент
второго  курса  Э.  Резерфорд  скомпрометировал  себя  в  глазах
студентов  и  профессоров  университета.  Это  не  сломило  целеуст¬
ремленного  студента,  и  он,  прочитав  статью  Г.  Герца  об  открытии
электромагнитных  волн,  решил  исследовать  их  свойства.
 Первый  сложный  вопрос,  с  которым  столкнулся  Резерфорд,
состоял  в  том,  как  обнаружить  приходящую  электромагнитную
волну.  И  вот  в  результате  исследований  проблема  решена:  о
присутствии  электромагнитной  волны  можно  судить  по  размаг¬
 Э.  Резерфорд
 166

ничиванию  железа.  Если  вставить  в  колебательный  контур  пу¬
чок  железных  проволок,  намагниченных  до  насыщения,  а  рядом
поместить  магнитную  стрелку,  то  при  приеме  контуром  электро¬
магнитных  волн  происходит  размагничивание  проволок,  что  и
фиксирует  магнитная  стрелка.  Это  было  первое  настоящее  от¬
крытие  двадцатитрехлетнего  Резерфорда.
 В  1895  г.  Резерфорд  с  отличием  заканчивает  университет  и
перед  ним  встает  проблема:  что  делать  дальше?  Он  становится
учителем  физики  средней  школы.  Однако  на  этом  поприще  Ре¬
зерфорд,  как  и  Ампер,  не  преуспел.
 Трудно  сказать,  как  сложилась  бы  дальнейшая  жизнь  Резер¬
форда,  если  бы  не  одно  событие.
 В  1895  г.  Э.  Резерфорду  как  лучшему  выпускнику  провин¬
циального  университета  была  присуждена  «Стипендия  1851  г.».
Это  была  самая  крупная  стипендия,  которую  мог  получить  моло¬
дой  ученый  Англии  и  которая  давала  возможность  стажировки
в  лучших  лабораториях  страны.
 Осенью  1895  г.  Резерфорд  на  океанском  пароходе  отправился
в  Кембридж  —  научный  центр  Англии.  Здесь  он  предстал  перед
руководителем  Кавендишской  лаборатории,  выдающимся  англий¬
ским  физиком  Джозефом  Джоном  Томсоном,  которого  его  уче¬
ники  и  коллеги  ласково  называли  Джи-Джи.
 Внимательно  выслушав  Резерфорда,  узнав  о  его  научных
планах  и  склонностях,  Томсон  тактично  предложил  для  начала
продолжить  работы  в  области  электромагнитных  волн.
 Исследования  Резерфорда  в  области  электромагнитных  волн
продвигались  довольно  быстро.  Уже  в  1896  г.  ему  удалось  уста¬
новить  радиосвязь  на  расстоянии  около  3  км.  Учитель  был  дово¬
лен  своим  учеником.  Но  сам  ученик  все  больше  охладевал  к  этим
исследованиям.  Его  мало  интересовала  практическая  сторона
радиосвязи,  дальнейшее  усовершенствование  приемников  и  пе¬
редатчиков.  Он  прекращает  свои  радиоработы,  а  передатчик  да¬
рит  итальянскому  инженеру  Маркони,  который  использовал  его
в  своих  исследованиях.
 Резерфорд  начинает  совместно  с  Томсоном  работы  по  изуче¬
нию  ионизации  газов  и  воздуха  разными  методами,  в  том  числе
и  лучами  Рентгена.  Но  после  открытия  лучей  Беккереля  Эрнест
увлекается  новой  проблемой  —  сравнением  лучей  Рентгена  и
Беккереля.  Не  будь  открытия  Беккереля,  Резерфорд,  вероятно,
стал  бы  участником  вместе  со  своим  учителем  эпохального  от¬
крытия  электрона  в  1897  г.
 Но,  как  говорится,  нет  худа  без  добра.  После  года  работы
над  рентгеновскими  и  беккерелевскими  лучами  Резерфорд  при¬
ходит  к  выводу,  что  урановое  излучение  не  подчиняется  законам
световой  оптики.  Исследуя  это  излучение  в  магнитном  поле,  Ре¬
зерфорд  установил,  что  оно  состоит  из  двух  компонент,  первая
из  которых  легко  поглощается  листком  бумаги  и  отклоняется  в
одну  сторону;  другая  же  обладает  значительно  большей  проника-
 167

Резерфорд  в  лаборатории  в  Канаде
 ющей  способностью  и  отклоняется  в  противоположную  сторону.
Первую  составляющую  Резерфорд  назвал  альфа-лучами  (а-лу-
чи),  вторую  —  бета-лучами  (р-лучи)  '.  Хотя  пока  и  не  была  яс¬
на  природа  этих  видов  излучения,  это  было  значительным  откры¬
тием.
 В  1897  г.  в  Мак-Гиллском  университете  Монреаля  (Канада)
открылась  вакансия  профессора  физики.  Ректор  университета
обратился  с  просьбой  к  Дж.  Дж.  Томсону  рекомендовать  на  эту
должность  кого-нибудь  из  своих  учеников.  Подумав,  Томсон
предложил  Э.  Резерфорда.  Свое  рекомендательное  письмо  он
закончил  так:  «У  меня  никогда  не  было  молодого  ученого  с  та¬
ким  энтузиазмом  и  способностями  к  оригинальным  исследовани¬
ям,  как  господин  Резерфорд;  и  я  уверен,  что,  если  он  будет  из¬
бран,  он  создаст  выдающуюся  школу  физики  в  Монреале...»  По-
истине  пророческие  слова  проницательного  Дж.  Томсона.
 В  Мак-Гиллском  университете  ученый  проработал  9  лет.
Этот  период  в  жизни  Резерфорда  оказался  чрезвычайно  плодо¬
творным,  хотя  начинать  пришлось  почти  на  пустом  месте,  за
тридевять  земель  от  научных  центров,  где  не  было  ни  предшест¬
венников,  ни  сподвижников,  ни  традиций,  ни  даже  приборов.
 Занимаясь  изучением  радиоактивности  тория,  Резерфорд  со¬
вместно  с  Оуэнсом  открыл  новый  газ,  позже  получивший  назва¬
ние  «радон».  В  1902  г.  была  опубликована  совместная  работа
 1  В  1900  г.  Виллар  открыл  в  излучении  урана  еще  одну  составляющую
и  назвал  ее  гамма-лучами  (у-лучи).
 168

Резерфорда  и  Ф.  Содди  (1877—
 1956)  «Причина  и  природа  ра¬
диоактивности».  Она  произвела
революцию  в  науке.  В  ней
впервые  высказывалась  мысль
о  том,  что  радиоактивность
есть  самопроизвольный  пере¬
ход  одних  элементов  в  другие,
сопровождающийся  испуска¬
нием  либо  а-,  либо  0-лучей.
 С  помощью  простых,  но
очень  остроумных  эксперимен¬
тов  Резерфорд  в  этот  период
стремится  определить  природу
а-лучей.  В  результате  опытов
было  выяснено,  что  а-частицы
заряжены  положительно,  что
их  масса  больше  массы  агома
водорода,  а  заряд  приблизи- 	Камерлинг-Оннес
 тельно  равен  заряду  двух
 электронов.  Это  приводило  к  мысли  о  том,  что  о-лучи  напомина¬
ют  атомы  гелия,  у  которых  отнято  по  два  электрона.  Но  это  по¬
ка  гипотеза.  Доказал  ее  Резерфорд  неопровержимо  только  в
1909  г.  Результаты  своих  исследований  по  радиоактивности  он
суммировал  в  фундаментальном  труде  «Радиоактивные  вещества
и  их  излучения»,  вышедшем  в  1904  г.
 «Книга  Резерфорда  не  имела  себе  равных  в  качестве  автори¬
тетного  изложения  известных  свойств  радиоактивных  тел.  Боль¬
шей  частью  этих  знаний  мы  обязаны  самому  автору.  Его  изуми¬
тельная  энергия  на  этом  поприще  заслужила  всеобщее  восхище¬
ние»,—  писал  Релей.
 Пятьдесят  основополагающих  статей  за  девять  лет  —  таков
итог  работы  Резерфорда  в  Монреале.  В  1903  г.  его  избирают  чле¬
ном  Лондонского  Королевского  общества,  а  в  1907  г.  Э.  Резер¬
форд  возвращается  в  Англию  и  занимает  должность  профессора
кафедры  физики  Манчестерского  университета.  Если  девять  лет
назад  Резерфорд  уезжал  из  Англии  способным,  многообещаю¬
щим  экспериментатором,  то  теперь  он  возвращался  в  Манчестер
знаменитым  ученым.  В  Манчестерском  университете  Резерфорд
вместе  с  Гейгером  (1892—1945)  широко  развернул  работы  по
подсчету  а-частиц  с  помощью  сцинтилляционного  метода  (метод
вспышек).
 1908 	год  был  особенно  памятным  в  жизни  Резерфорда.  В  этом
году  ученый  стал  Нобелевским  лауреатом  за  исследования  ра¬
диоактивных  элементов.
 На  обратном  пути  в  Лондон  он  останавливается  в  Лейдене,
знакомится  с  его  достопримечательностями  и,  конечно  же,  с
лабораторией  Камерлинг-Оннеса  (1853—1926),  получившего  к
 169
 Камерлинг-Оннес

тому  времени  в  жидком  виде
гелий.  Уже  в  это  время  Резер¬
форд  вынашивает  планы  изуче¬
ния  структуры  вещества  в
сверхсильных  магнитных  полях
и  при  сверхнизких  температу¬
рах.  И  действительно,  вскоре  в
лаборатории 	Резерфорда
 сверхсильными  полями  стал
заниматься  П.  Л.  Капица,  дос¬
тигший  на  этом  пути  блестя¬
щих  результатов.  Но  это  будет
позднее,  а  пока,  возвратив¬
шись  в  Манчестер,  Резерфорд
продолжает  вместе  с  Гейгером
опыты  с  о-частицами.  В  ре¬
зультате  опытов  неопровержи¬
мо  было  доказано,  что  а-части-
цы  —  это  дважды  ионизован¬
ные  атомы  гелия.
 В  начале  1909  г.  в  лабора¬
тории  Резерфорда  появляется
еще  один  исследователь  —  сту¬
дент  последнего  курса  универ¬
ситета  Эрнест  Марсден  (1889—
1970).  Он  просит  «па¬
пу»  —  так  ученики  любовно
называли  учителя  —  дать  ему  какое-нибудь  самостоятель¬
ное  исследование,  но  попроще.  «Папе»  пришлось  подумать,
что  бы  такое  предложить  своему  новому  «мальчику»  —  так  Ре¬
зерфорд  ласково  называл  своих  учеников.  Сам  он  в  это  время
думал  об  одном  странном  явлении  —  рассеянии  а-частиц.  Это
явление  впервые  было  замечено  им  еще  в  Монреале.  Суть  его  со¬
стояла  в  том,  что  а-частицы,  пройдя  сквозь  вещество,  иногда  не¬
много  отклонялись  от  своего  прямолинейного  пути.  Отклонения,
правда,  были  очень  небольшими  —  доли  градуса,  но  хорошо  вос¬
производились  в  опытах.  А  почему  эти  отклонения  возникли?
Ведь  атом,  согласно  Томсону,  представляет  собой  равномерно
заряженную  положительную  сферу,  в  которую  вкраплены  элек¬
троны.  Но  в  таком  случае  а-частицы  должны  были  бы  пронизы¬
вать  атом,  никуда  не  отклоняясь  (масса  электрона  слишком  ма¬
ла,  чтобы  заметным  образом  повлиять  на  траекторию  тяжелой
а-частицы).  Эта  ситуация  не  давала  Резерфорду  покоя,  и  он
предложил  Марсдену  проверить,  не  отклоняются  ли  а-частицы
при  прохождении  через  вещество  на  большие  углы,  а  если  откло¬
няются,  то  посчитать  отклонения.
 И  вот  Марсден  вместе  с  Гейгером  довольно  быстро  собрал
нехитрую  установку:  источник  а-частиц,  металлическая  фольга.  ,
 170
 Следы  вспышек  альфа-частиц  на  фос¬
форесцирующем  экране

Но  экран  теперь  был  поставлен  не
сзади  фольги,  а  под  углом  к  неб.
 За  экраном  находились  счетчики
а-частиц.  И  чтобы  а-частицы  слу¬
чайно  не  попали  от  источника
прямо  на  счетчик,  между  ними
была  поставлена  толстая  свинцо¬
вая  пластинка.  Если  теперь  на
экране  будут  видны  вспышки,  то
они  явятся  результатом  удара  о
него  а-частиц,  отскочивших  от
фольги  под  большим  углом.  Все
было  готово.  Марсден  закрыл
глаза,  чтобы  они  привыкли  к  тем¬
ноте,  а  затем  прильнул  к  окуляру
микроскопа.  Он  не  поверил  своим
глазам:  на  экране  четко  были  Установка  для  изучения  рассеяния
видны  вспышки.  Гейгер  увидел  то 	альфа-частиц
 же  самое.
 Они  бросились  к  Резерфорду  и  сообщили  о  результатах  опы¬
та.  Учитель,  выслушав  их,  заявил,  что  это  «неправдоподобно  так
же,  как  если  бы  вы  выстрелили  пятнадцатифунтовым  снарядом  в
папиросную  бумагу,  а  снаряд  отскочил  бы  обратно  и  убил  вас
самих!».  Но  отклонение  было  фактом,  и  Резерфорд  тут  же  сам
убедился  в  его  справедливости.  В  следующих  опытах  было  выяс¬
нено,  что  число  частиц,  отскакивающих  назад,  хотя  и  невелико—
одна  частица  на  восемь  тысяч  проскочивших  прямо,  но  оно  рас¬
тет  с  ростом  толщины  преграды.  Это  могло  означать,  что  а-час-
тица  при  своем  полете  наталкивается  на  что-то  тяжелое  с  поло¬
жительным  зарядом.  Но  ничего  такого  в  атоме  Томсона  не  было.
И  Резерфорд  начал  размышлять,  вновь  засадив  своих  учеников
за  эти  же  эксперименты:  ему  нужно  было  как  можно  больше
данных.  И  когда  их  оказалось  достаточно,  он  взялся  за  основа¬
тельные  математические  выкладки.  Закончены  они  были  к  фев¬
ралю  1911  г.,  март  ушел  на  их  тщательную  экспериментальную
проверку.  А  в  майском  номере  «Философского  журнала»,  органа
Королевского  общества,  появилась  статья  профессора  Резерфор¬
да  «Рассеяние  а-  и  ^-радиаций  в  веществе  и  структура  атома».
Работа  возвещала  о  рождении  новой  планетарной  модели  атома.
 Согласно  этой  модели,  атом  подобен  Солнечной  системе:  з
центре  расположено  массивное  положительное  ядро,  вокруг  ко¬
торого  по  круговым  орбитам  вращаются  отрицательные  электро¬
ны.  Если  атомы  имеют  размеры  порядка  10-8  см,  то  из  опытов
Резерфорда  следовало,  что  ядро  атома  имеет  размеры  порядка
10-12—10-13  см.  Кроме  того,  из  формулы  Резерфорда  по  измерен¬
ному  числу  частиц,  рассеянных  под  определенным  углом,  можно
было  определить  число  элементарных  положительных  зарядив,
 171
 Установка  для  изучения  рассеяния
альфа-частиц

содержащихся  в  ядре  атома
рассеивающей  фольги.  Опыты
показали,  что  это  число  совпа¬
дает  с  порядковым  номером
2  элемента  в  таблице  Д.  И.
Менделеева.  Но  так  как  атом  в
целом  электронейтралён,  то  в
его  оболочке  должно  содер¬
жаться  и  7.  электронов.  Так
опыты  Резерфорда  позволили
установить  физический  смысл
порядкового  номера  элемента
в  периодической  системе  хими¬
ческих  элементов  Д.  И.  Менде¬
леева.  Теперь  стало  ясно,  что
а-частицы  —  это 	ядра 	атома
 гелия.  Это  были  значительные
успехи  планетарной  модели
атома  Резерфорда.
 Несмотря  на 	это, 	новую
 модель  приняли 	не 	сразу.
 И  дело  здесь  было  не  толь¬
ко  в 	том, 	что 	она 	коренным 	образом  меняла 	наше 	пред¬
ставление 	об 	атоме  —  к 	таким  ломкам  ученые 	конца 	XIX—
 начала  XX  в.  уже  начали  привыкать,  но  она  была  пока
чревата  и  внутренними  противоречиями.  Дело  в  том,  что  элек¬
трон,  двигаясь  по  орбите,  имеет  центростремительное  ускорение.
Согласно  законам  классической  электродинамики,  такой  элек¬
трон  должен  непрерывно  излучать  электромагнитные  волны.  Из-
за  потери  энергии  на  излучение  энергия  электрона  уменьшается,
и  он  в  конечном  итоге  должен  упасть  на  ядро.  А  это  означает,
что  атом  прекращает  свое  существование.  В  действительности  же
этого  не  происходит,  поскольку  атомы  представляют  собой  весь¬
ма  устойчивые  системы.
 Кроме  того,  так  как  в  результате  излучения  электрон  будет
по  спирали  приближаться  к  ядру,  то  частота  его  обращения  во¬
круг  ядра,  а  следовательно,  и  частота  излучения  должны  непре¬
рывно  изменяться.  Иными  словами,  спектр  излучения  атома  дол¬
жен  быть  непрерывным,  а  не  линейчатым.  Резерфорд  не  смог
объяснить  эти  противоречия.  И  как  оказалось  впоследствии,  они
не  могли  быть  решены  на  основе  классических  представлений.
Эти  противоречия  устранены  были  учеником  Резерфорда,  выда¬
ющимся  физиком  XX  в.  Нильсом  Бором.  В  результате  работ
Н.  Бора  появилась  модель  атома  Резерфорда  —  Бора,  дорабо¬
танная  впоследствии  создателями  квантовой  механики  Л.  де
Бройлем,  Э.  Шредингером,  В.  Гейзенбергом.
 Начавшаяся  в  1914  г.  первая  мировая  война  безжалостно  вно¬
сила  свои  коррективы  в  научные  и  жизненные  планы  Резерфорда
 172
 Здание  Кавендишской  лаборатории

и  сотрудников  его  лаборатории,  разбросав  их  по  разным  местам.
В  1915  г.  в  возрасте  28  лет  погиб  один  из  талантливых  учеников
Резерфорда  Генри  Мозли,  успевший  уже  навсегда  внести  свое
имя  в  физику  изучением  рентгеновских  спектров.  Джеймс  Чэдвик
находился  в  немецком  концлагере  как  военнопленный,  Марсден
сражался  во  Франции,  Н.  Бор  вернулся  в  Копенгаген.  Сам  Ре¬
зерфорд  занимался  теперь  разработкой  акустических  методов
борьбы  с  немецкими  подводными  лодками,  стремясь  хотя  бы  не¬
много  времени  выкроить  для  своих  научных  исследований.
В  1917  г.  он  начинает  эксперименты  по  расщеплению  ядер  и  ис¬
кусственному  превращению  элементов.  Наиболее  широко  они
были  развернуты  в  Кембридже,  куда  в  1919  г.  переехал  Резер¬
форд,  став  четвертым  (после  Максвелла,  Рэлея  и  Томсона)  ру¬
ководителем  Кавендишской  лаборатории.  Этот  пост  он  занимал
до  конца  своей  жизни.
 Первым  ядром,  которое  удалось  расщепить,  было  ядро  азота.
В  результате  бомбардировки  его  а-частицами  вначале  образует¬
ся  неустойчивое  ядро  фтора  (с  массой  18  и  зарядом  9),  которое
тут  же  распадается,  выбрасывая  протон,  и  превращается  в  ус¬
тойчивое  ядро  кислорода.  Эту  реакцию  можно  записать  так:
 где  №  —  выделяющаяся  или  поглощающаяся  теплота.
 В  результате  длительных  экспериментов  Резерфорду  удалось
вызвать  ядерные  реакции  в  17  легких  элементах.  Он  пытается,
правда  безуспешно,  расщепить  с  помощью  а-частиц  и  ядра  тя¬
желых  элементов.  (Это  было  сделано  только  в  1938  г.)
 Еще  в  20-х  годах,  размышляя  о  строении  атома,  Резерфорд
приходит  к  выводу,  что  в  ядре  атома  должна  существовать  и
нейтральная  частица.  Это  предсказание  Резерфорда  было  экспе¬
риментально  подтверждено  в  1932  г.,  когда  его  ученик  Чэдвик
открыл  нейтрон,  став  в  связи  с  этим  Нобелевским  лауреатом.
Анализируя  это  открытие,  Резерфорд  показал,  что  нейтрон  мо¬
жет  сыграть  большую  роль  в  использовании  ядерной  энергии,
если  будет  найден  способ  производства  большого  количества  мед¬
ленных  нейтронов  при  малой  затрате  энергии.  Эта  идея  Резер¬
форда  была  реализована  позднее  в  цепной  реакции  при  бомбар¬
дировке  нейтронами  критической  массы  урана.
 В  числе  последних  работ  Резерфорда  была  одна,  имеющая
непосредственное  отношение  к  термоядерному  синтезу.  Вместе
со  своим  учеником  М.  Олифантом  (р.  1901  г.)  он  занимался  бом¬
бардировкой  ускоренными  протонами  и  дейтронами  ОЭ2)  ми¬
шеней  из  изотопа  лития.  Эти  опыты  привели  к  открытию  изотопа
водорода  ]Н3  —  трития  и  изотопа,  гелия  2Не3.  А  как  известно,  эти
изотопы  поставили  впоследствии  на  реальную  основу  термоядер¬
ный  синтез.
 С  1925  по  1930  г.  Резерфорд  —  президент  Королевского
общества,  в  1931  г.  он  получает  титул  барона  и  становится
 173

лордом.  В  научном  мире  не  было,  пожалуй,  тех  наград,  которых
не  был  бы  удостоен  за  свои  научные  заслуги  великий  экспери¬
ментатор.
 Рассказ  о  Резерфорде  хотелось  бы  закончить  оценкой  его  как
учителя.  Ученики  окружали  Резерфорда  в  течение  всей  его  жиз¬
ни.  Его  школа  становится  большой  уже  в  Манчестере  и  достигает
своего  расцвета  в  Кавендишской  лаборатории.  «В  это  время,—
писал  Бор  в  1912  г.,—  вокруг  Резерфорда  сгруппировалось  боль¬
шое  число  молодых  физиков  из  разных  стран  мира,  привлечен¬
ных  его  чрезвычайной  одержимостью  как  физика  и  редкими  спо¬
собностями  как  организатора  научного  коллектива».
 В  Манчестере  у  Резерфорда  проходили  практику  и  некоторые
русские  физики  и  химики:  В.  А.  Бордовский,  И.  А.  Шилов,  Ядви¬
га  Шмидт.  В  1921  г.  в  Кембридж  к  Резерфорду  прибыл  первый
советский'  физик  П.  Л.  Капица,  ставший  активным  сотрудником,
любимым  учеником  и  другом  Резерфорда.  13  лет  проработал
Петр  Леонидович  в  Кембридже.  Специально  для  него  и  при  его
самом  непосредственном  участии  в  Кембридже  была  построена
в  1933  г.  Монд-лаборатория.  «Открытие  этой  лаборатории  —
кульминация  моих  надежд  последнего  десятилетия»,—сказал  Ре¬
зерфорд  на  ее  торжественном  открытии.  П.  Л.  Капица  оправдал
надежды  своего  учителя,  достигнув  выдающихся  научных  ре¬
зультатов.  У  Резерфорда  в  разное  время  работали  советские
физики:  Ю.  Б.  Харитон,  А.  И.  Лейпунский,  К.  Д.  Синельников,
Я.  И.  Френкель,  Л.  Д.  Ландау,  Н.  Н.  Семенов  и  др.
 «К  людям  он  относился  исключительно  заботливо,  особенно
к  своим  ученикам...  Резерфорд  не  позволял  работать  дольше  6  ча¬
сов  вечера  в  лаборатории,  а  по  выходным  дням  не  позволял  ра¬
ботать  совсем.  Я  протестовал,  но  он  сказал:  «Совершенно  доста¬
точно  работать  до  6  часов  вечера  в  лаборатории,  остальное  вре¬
мя  надо  думать.  Плохи  те  люди,  которые  слишком  много  рабо¬
тают  и  слишком  мало  думают»,—  с  любовью  вспоминал  о  своем
учителе  П.  Л.  Капица.  —  В  Резерфорде  было  что-то  непреодо¬
лимо  привлекательное,  как  в  Шаляпине.  Кто  хоть  раз  слышал
Шаляпина,  тот  стремился  вновь  и  вновь  услышать  его;  всякий,
кому  посчастливилось  говорить  с  Резерфордом,  искал  новых
встреч  с  ним».
 Назначив  М.  Олифанта  своим  заместителем,  Резерфорд  мно¬
гократно  напоминал  ему:  «Всякому,  кто  имеет  собственные  идеи,
нужно  помочь  их  осуществить,  даже  если  они  кажутся  не  особен¬
но  важными  или  вообще  невыполнимыми,  ибо  ошибки  учат  не
меньше,  чем  успехи».  И  далее:  «Не  забывайте,  что  многие  идеи
ваших  мальчиков  могут  быть  лучше  ваших  собственных  и  никог¬
да  не  следует  завидовать  успехам  своих  учеников».
 Ежедневно  в  половине  пятого  Резерфорд  собирал  сотрудни¬
ков  у  себя  дома  или  в  специально  отведенной  комнате  для  бесе¬
ды  за  чашкой  чая,  где  обсуждались  не  только  научные  проблемы
и  результаты  экспериментов,  но  и  вопросы  политики,  литерату¬
 174

ры  и  искусства.  Он  руководил  своими  учениками,  как  «благодуш¬
ный  отец  семейства».
 Смерть  Эрнеста  Резерфорда  19  октября  1937  г.  была  огром¬
ной  утратой  для  науки,  для  его  многочисленных  учеников,  для
всего  прогрессивного  человечества.  «С  уходом  из  жизни  Резер¬
форда  закончился  путь  одного  из  величайших  людей,  работав¬
ших  в  науке.  Безграничный  энтузиазм  и  неутешимое  дерзание
Резерфорда  вели  его  от  открытия  к  открытию»,  —  сказал  Н.  Бор
 о 	своем  «вдохновенном  учителе  и  отечески  расположенном  дру¬
ге».  Резерфорд  похоронен  в  соборе  Святого  Павла,  известном
как  Вестминстерское  аббатство.
 Его  саркофаг  установлен  в  одном  из  нефов  собора,  назван¬
ном  «Уголком  науки»,  рядом  с  могилами  Н.  Ньютона,  М.  Фара¬
дея,  Ч.  Дарвина,  В.  Гершеля.  Простой  памятник  над  прахом  уче¬
ного  подтверждает  его  скромность.  Но  немеркнущим,  величест¬
венным  памятником  великому  Резерфорду  стала  атомная  физи¬
ка,  отцом  которой  он  является  и  которая  получила  блестящее
развитие  в  работах  его  многочисленных  учеников.
 Н.  БОР,  ВОЗНИКНОВЕНИЕ  И  РАЗВИТИЕ  ТЕОРИИ  АТОМА
 Из  всех  теоретических  троп,  тропа
Бора  была  самой  значительной.
 П.  Капица
 Нильс  Бор  (1885—1962)  —  крупнейший  физик  современности,
создатель  первоначальной  квантовой  теории  атома,  личность  по-
истине  своеобразная  и  неотразимая.  Он  не  только  стремился  по¬
знать  законы  природы,  расширяя  пределы  человеческого  позна¬
ния,  не  только  чувствовал  пути  развития  физики,  но  и  старался
всеми  доступными  ему  средствами  заставить  науку  служить  ми¬
ру  и  прогрессу.  Личные  качества  этого  человека  —  глубокий  ум,
величайшая  скромность,  честность,  справедливость,  доброта,  дар
предвидения,  исключительное  упорство  в  поисках  истины  и  ее
отстаивании  —  не  менее  притягательны,  чем  его  научная  и  обще¬
ственная  деятельность.
 Эти  качества  сделали  его  лучшим  учеником  и  соратником  Ре¬
зерфорда,  уважаемым  и  незаменимым  оппонентом  Эйнштейна,
противником  Черчилля  и  смертельным  врагом  немецкого  фашиз¬
ма.  Благодаря  этим  качествам,  он  стал  учителем  и  наставником
большого  числа  выдающихся  физиков.
 Бор  пережил  две  войны  и  грандиозную  революцию  в  физике;
он  был  вовлечен  в  целый  ряд  самых  неожиданных  ситуаций.
К  нему  поступали  секретные  послания,  ему  удалось  ускользнуть
от  нацистов  в  люке  военного  бомбардировщика,  он  занимался
подпольной  деятельностью,  стремясь  спасти  видных  ученых  от
преследования  фашистов,  ряд  лет  жил  под  вымышленным  име«
нем.  Немногие  детективы  могут  сравниться  с  приключениями  это¬
го  скромного  профессора.
 175

Яркая  биография,  история
гениальных  открытий,  полная
драматизма  борьба  против  на¬
цизма,  борьба  за  мир  и  мирное
использование  атомной  энер¬
гии  —  все  это  привлекало  и  бу¬
дет  привлекать  внимание  к  ве¬
ликому  ученому  и  прекрасней¬
шему  человеку.
 Н.  Бор  родился  7  октября
1885  г.  Он  был  вторым  ребен¬
ком  в  семье  профессора  физио¬
логии  Копенгагенского  универ¬
ситета  Христиана  Бора.
 Семи  лет  Нильс  пошел  в
школу.  Учился  он  легко,  был
любознательным,  трудолюби¬
вым  и  вдумчивым  учеником,
 Н. 	Бор 	талантливым  в  области  физики
 и  математики.  Не  ладилось
только  у  него  с  сочинениями  по  родному  языку:  они  были  у  него
слишком  короткими.
 Бор  с  детства  любил  что-нибудь  конструировать,  собирать  и
разбирать.  Его  всегда  интересовала  работа  больших  башенных
часов;  он  готов  был  подолгу  наблюдать  за  работой  их  колес  и
шестерен.  Дома  Нильс  чинил  все,  что  нуждалось  в  ремонте.  Но
прежде  чем  разобрать  что-либо,  тщательно  изучал  функции  всех
частей.
 В  1903  г.  Нильс  поступил  в  Копенгагенский  университет,  го¬
дом  позже  туда  поступил  и  его  брат  Харальд.  Вскоре  за  братья¬
ми  укрепилась  репутация  очень  способных  студентов.
 В  1905  г.  Датская  академия  наук  объявила  конкурс  на  тему:
«Использование  вибрации  струи  для  определения  поверхностно¬
го  натяжения  жидкостей».  Работа,  рассчитанная  на  полтора  го¬
да,  была  очень  сложной  и  требовала  хорошего  лабораторного
оборудования.  Нильс  принял  участие  в  конкурсе.  В  результате
напряженной  работы  была  одержана  первая  победа:  он  стал  об¬
ладателем  золотой  медали.  В  1907  г.  Бор  закончил  университет,
а  в  1909  г.  его  работа  «Определение  поверхностного  натяжения
воды  методом  колебания  струи»  была  напечатана  в  трудах  Лон¬
донского  Королевского  общества.
 В  этот  период  Н.  Бор  начал  готовиться  к  сдаче  магистерско¬
го  экзамена.  Свою  магистерскую  диссертацию  он  решил  посвя¬
тить  физическим  свойствам  металлов.  На  основе  электронной  те¬
ории  он  анализирует  электро-  и  теплопроводность  металлов,  их
магнитные  и  термоэлектрические  свойства.  В  середине  лета
 1909 	г.  магистерская  диссертация  в  50  страниц  рукописного  тек¬
ста  готова.  Но  Бор  не  очень  ею  доволен:  в  электронной  теории
 176
 Н.  Бор

он  обнаружил  слабые  места.  Однако  защита  прошла  успешно,
и  Бор  получил  степень  магистра.
 После  короткого  отдыха  Бор  вновь  берется  за  работу,  решив
написать  докторскую  диссертацию  по  анализу  электронной  тео¬
рии  металлов.  В  мае  1911  г.  он  успешно  ее  защищает  и  в  этом
же  году  едет  на  годичную  стажировку  в  Кембридж  к  Дж.  Том¬
сону.  Так  как  в  электронной  теории  у  Бора  возник  ряд  неясных
вопросов,  то  он  решил  свою  диссертацию  перевести  на  англий¬
ский  язык,  чтобы  Томсон  мог  ее  прочитать.  «Меня  очень  волнует
мнение  Томсона  о  работе  в  целом,  а  также  его  отношение  к  моей
критике»,—  писал  Бор.
 Знаменитый  английский  физик  любезно  принял  молодого
стажера  из  Дании.  Он  предложил  Бору  заняться  положительны¬
ми  лучами1,  и  тот  принялся  за  сборку  экспериментальной  уста¬
новки.  Установка  вскоре  была  собрана,  но  дело  дальше  не  по¬
шло.  И  Нильс  решает  оставить  данную  работу  и  заняться  под¬
готовкой  к  изданию  своей  докторской  диссертации.
 Однако  Томсон  не  спешил  прочитать  диссертацию  Бора.  Не
только  потому,  что  вообще  не  любил  читать  и  был  страшно  за¬
нят.  Но  и  потому,  что,  будучи  ревностным  приверженцем  клас¬
сической  физики,  почувствовал  в  молодом  Боре  «инакомысляще¬
го».  Докторская  диссертация  Бора  так  и  осталась  ненапечатан¬
ной.
 Трудно  сказать,  чем  бы  все  это  кончилось  для  Бора  и  какой
оказалась  бы  его  дальнейшая  судьба,  не  будь  рядом  молодого,
но  уже  ставшего  лауреатом  Нобелевской  премии  профессора
Эрнеста  Резерфорда,  которого  Бор  увидел  впервые  в  октябре
1911  г.  на  ежегодном  Кавендишском  обеде.  «Хотя  в  этот  раз  мне
не  удалось  познакомиться  с  Резерфордом,  на  меня  произвели
глубокое  впечатление  его  обаяние  и  энергия  —  качества,  с  по¬
мощью  которых  ему  удавалось  достичь  почти  невероятных  ве¬
щей,  где  бы  он  ни  работал»,—  вспоминал  Бор.  Он  принимает
решение  работать  вместе  с  этим  удивительным  человеком,  обла¬
дающим  почти  сверхъестественной  способностью  безошибочно
проникать  в  суть  научных  проблем.  В  ноябре  1911  г.  Бор  побы¬
вал  в  Манчестере,  встретился  с  Резерфордом,  побеседовал  с  ним.
Резерфорд  согласился  принять  Бора  в  свою  лабораторию,  но  во¬
прос  необходимо  было  отрегулировать  с  Томсоном.  Томсон  без
колебаний  дал  свое  согласие.  Он  не  мог  понять  физических  воз¬
зрений  Бора,  но,  видимо,  и  не  хотел  ему  мешать.  Это  было,  не¬
сомненно,  мудро  и  дальновидно  со  стороны  знаменитого  «клас¬
сика».
 В  апреле  1912  г.  Н.  Бор  приехал  в  Манчестер,  в  лабораторию
Резерфорда.  Свою  главную  задачу  он  видел  в  разрешении  про¬
тиворечий  планетарной  модели  атома  Резерфорда.  Своими  мыс¬
лями  он  охотно  делился  с  учителем,  который  советовал  ему  бо¬
 1  Положительные  лучи  —это  поток  положительно  заряженных  частиц.
 177

лее  осторожно  производить  тео¬
ретическое  построение  на  таком
фундаменте,  каким  он  считал
свою  атомную  модель.  Близилось
время  отъезда,  а  Бор  работал  все
с  большим  энтузиазмом.  Он  по¬
нял,  что  разрешить  противоречия
атомной  модели  Резерфорда  в
рамках  чисто  классической  физи¬
ки  не  удастся.  И  он  решил  приме¬
нить  к  планетарной  модели  атома
квантовые  представления  Планка
и  Эйнштейна.  Первая  часть  рабо¬
ты  вместе  с  письмом,  в  котором
Бор  спрашивал  Резерфорда,  как
ему  удалось  одновременно  использовать  классическую  механику
и  квантовую  теорию  излучения,  была  отправлена  в  Манчестер
6  марта  с  просьбой  ее  опубликования  в  журнале.  Суть  теории
Бора  была  выражена  в  трех  постулатах:
 1. 	Существуют  некоторые  стационарные  состояния  атома,  на¬
ходясь  в  которых  он  не  излучает  и  не  поглощает  энергии.  Этим
стационарным  состояниям  соответствуют  вполне  определенные
(стационарные)  орбиты.
 2. 	Орбита  является  стационарной,  если  момент  количества
движения  электрона  (1*=*ты)  кратен  Н/2я=  Й,  т.  е.  Ь=тог—
=пЬ,  где  п=  1,  2,  3,  ...  —  целые  числа.
 3. 	При  переходе  атома  из  одного  стационарного  состояния  в
 другое  испускается  или  поглощается  один  квант  энергии
Н\пт—^п—ЧРт,  где 	№т  —  энергия  атома  в  двух  стационар¬
 ных  состояниях,  А  —  постоянная  Планка,  хпт  —  частота  излу¬
чения.  При 	происходит  излучение  кванта,  при
 №п<Ут  —  его  поглощение.
 В  своем  ответном  письме  Бору  по  поводу  полученной  работы
Резерфорд  писал:  «Ваши  мысли  относительно  причин  возникнове¬
ния  спектра  водорода  очень  остроумны  и  представляются  хорошо
продуманными,  однако  сочетание  идей  Планка  со  старой  меха¬
никой  создает  значительные  трудности  для  понимания  того,  что
же  все-таки  является  основой  такого  рассмотрения.  Я  обнаружил
серьезное  затруднение  в  связи  с  Вашей  гипотезой,  в  котором
Вы  без  сомнения,  полностью  отдаете  себе  отчет;  оно  состоит
в  следующем:  как  может  знать  электрон,  с  какой  частотой  он
должен  колебаться,  когда  он  переходит  с  одного  стационарного
состояния  в  другое.  Мне  кажется,  что  Вы  вынуждены  предполо¬
жить,  что  электрон  знает  заблаговременно,  где  он  собирается
остановиться».
 Статья  имела  большой  объем,  и  Резерфорд  просил  ее  сокра¬
тить.  И  Бор  поехал  в  Манчестер,  чтобы  на  месте  решить  этот
вопрос.  Статья  была  напечатана  в  мае  1913  г.,  а  Резерфорд
 Модель  атома  Бора
 178

долго  потом  вспоминал  эту  «забавную  баталию,  как  деликатный
датчанин  методически  теснил  его  в  угол».  Бор  же  продолжал
дальше  развивать  свои  идеи:  в  июне  1913  г.  вышла  вторая  часть
работы,  в  ноябре  —  третья.
 Это  был  переворот,  пусть  пока  не  окончательный,  во  взгля¬
дах  физиков  на  атом.  Его  дальнейшим  углублением  явилась
квантовая  механика.  И  конечно,  теория  Бора  вызвала  яростные
дискуссии.  Первая  публичная  дискуссия  по  теории  Бора  с  учас¬
тием  многих  видных  физиков  состоялась  в  сентябре  1913  г.
Д.  Джинс,  выступая  на  заседании,  сказал:  «Доктор  Бор  пришел
к  чрезвычайно  остроумному,  оригинальному  и,  можно  сказать,
убедительному  толкованию  законов  спектральных  линий...  Се¬
годня  единственным  важным  подтверждением  правильности
этих  предположений  является  тот  факт,  что  они  действуют  на
практике».  Это  была  огромная  поддержка.
 Дж.  Томсон  очень  темпераментно  оспаривал  ряд  положений
новой  теории.  Г.  А.  Лоренц  очень  внимательно  и  благожелатель¬
но  отнесся  к  новой  теории  атома.  Оценивая  происходящее,
де  Бройль  писал:  «Громадная  заслуга  Бора  состоит  в  том,  что
он  ясно  понял,  что  нужно  сохранить  планетарную  модель  атома,
введя  в  нее  фундаментальные  идеи  квантовой  теории».
 В  связи  с  тем  что  в  Копенгагенском  университете  затягива¬
лось  открытие  вакансии  по  теоретической  физике,  а  шаткое  по¬
ложение  приват-доцента  беспокоило  Бора,  он  осенью  1914  г.  при¬
нимает  приглашение  Школы  математической  физики  Манчесте¬
ра  и  занимает  в  ней  место  доцента.  Друзья-манчестерцы  с  боль¬
шой  радостью  встретили  Боров  после  их  трудного  и  опасного
переезда  в  Англию:  ведь  в  это  время  уже  ярко  полыхал  пожар
первой  мировой  войны.  Читая  лекции  по  термодинамике,  элект¬
ромагнитной  и  электронной  теории,  Бор  по-прежнему  много  ра¬
ботает  над  теорией  атома.  «Если  говорить  о  теории  строения  ато¬
ма,  то  она  получила  новый  толчок  в  1914  г.,  когда  были  опуб¬
ликованы  знаменитые  опыты  Франка  и  Герца  по  возбуждению
атома  электронными  соударениями»,  —  писал  позднее  Бор.
 Два  года  проработал  Бор  в  Манчестере,  пока  не  получил  в
марте  1916  г.  приглашение  из  Копенгагена  занять  должность
профессора  по  теоретической  физике.  В  сентябре  Бор  стал  про¬
фессором  Копенгагенского  университета,  чуть  позднее  —  пред¬
седателем  Датского  физического  общества,  в  1917  г.  —  членом
Датского  Королевского  общества  (Датская  академия
наук).
 Бор  много  делает  для  развития  науки  в  своей  родной  Дании,
он  мечтает  о  международной  школе  физиков-теоретиков  на  базе
организуемого  им  института.  Проект  института  составлялся  при
самом  активном  его  участии,  он  вникал  во  все  мелочи,  заставляя
без  конца  переделывать  то  одно,  то  другое.  Торжественное  откры¬
тие  института  теоретической  физики  состоялось  15  сентября
1920  г.,  и  первое  приглашение  на  торжества  по  этому  поводу
 179

было  направлено  Резерфорду,  теперь  уже  директору  Кавендиш-
ской  лаборатории.
 Популярность  Бора  как  ученого  растет.  На  его  лекции  в  уни¬
верситете  ходят  не  только  студенты,  но  и  профессора  других
кафедр.  У  него  появляются  первые  иностранные  ученики.
В  1919  г.  Бор  едет  в  Лейден,  где  знакомится  с  Камерлинг-
Оннесом  и  П.  Эренфестом  (1880—1933).  В  Копенгаген  к  Бору
приезжает  А.  Зоммерфельд  (1868—1951).  В  1920  г.  ученый  с  ра¬
достью  принимает  приглашение  М.  Планка  прочитать  в  Берлине
лекцию  по  теории  спектров:  ведь  он  еще  не  знаком  ни  с  Планком,
уже  секретарем  Прусской  академии  наук,  ни  с  Эйнштейном  —
создателем  специальной  и  общей  теории  относительности,  ди¬
ректором  Физического  института.  В  Берлине  в  1920  г.  состоялась
встреча  этих  великих  физиков,  именно  здесь  начался  принципи¬
альный  спор  между  Бором  и  Эйнштейном  о  дальнейших  путях
развития  физики.
 Отвечая  на  общий  вывод  Эйнштейна  о  том,  что  всякий  про¬
цесс  излучения  должен  иметь  определенное  направление,  Бор
заметил,  что  излишняя  точность  вовсе  не  следует  из  принципов
детерминизма.  С  этим  Эйнштейн  не  согласился,  считая,  что  лю¬
бое  явление  вполне  может  быть  предсказано  и  рассчитано,  если
известны  соответствующие  законы  (как  это  всегда  было  в  клас¬
сической  физике).  Но,  как  оказалось,  явления  микромира  невоз¬
можно  втиснуть  в  классические  рамки,  и  спор  двух  великих  ко¬
рифеев  по  этим  проблемам  продолжался  более  тридцати  лет.
 В  1922  г.  Нильс  Бор  за  заслуги  в  исследовании  атома  и  атом¬
ного  излучения  стал  Нобелевским  лауреатом.  Праздник  Бора
превратился  в  национальное  торжество  всей  Дании.  Поздравле¬
ния  шли  со  всех  сторон.  Одним  из  первых  и  наиболее  дорогим
было  поздравление  от  Э.  Резерфорда.  Бор  писал  своему  учите¬
лю:  «Простите,  что  я  не  поблагодарил  Вас  за  телеграмму,  но,
поверьте,  все  эти  дни  я  много  думал  о  Вас.  Я  знаю,  скольким
обязан  Вам  —  и  не  только  за  Ваше  участие  в  моей  работе,  не
только  за  вдохновение,  которое  Вы  вселяли  в  меня,  но  и  за  по¬
стоянную  дружбу  в  течение  этих  двенадцати  лет,  с  тех  пор,  как
я  имел  ни  с  чем  не  сравнимое  счастье  встретиться  с  Вами  впер¬
вые  в  Манчестере».
 Исключительно  напряженная  работа  сотрудников  Института
теоретической  физики,  связанная  с  решением  ими  труднейших
проблем  атомной  теории,  требовала  от  Бора,  как  административ¬
ного  и  научного  руководителя,  не  только  постоянного  внимания
а  научной  осведомленности,  но  и  большого  таланта.  Бор  сумел
создать  в  институте  свой  «копенгагенский  стиль»  работы,  свобод¬
ный  от  общепринятых  условностей,  стиль  уважения,  дружбы,
полной  свободы  слова  и  мысли,  доброжелательства,  остроумия
н  оптимизма.  «Есть  вещи  настолько  сложные,  что  о  них  можно
говорить  лишь  шутя»,  —  писал  он  в  связи  с  этим.  Бор  не  любил,
да  и  не  умел  работать  в  одиночестве,  считая,  что  развитие  науки
 180

невозможно  без  широкого  со¬
трудничества.  В  большом  ок¬
ружении  молодых  ученых  Бор
чувствовал  себя  как  рыба  в  во¬
де.  В  умении  подбирать  людей,
сплачивать  их  в  работоспособ¬
ный  коллектив,  руководить  им
и  трудиться  вместе  со  всеми
рука  об  руку  была  сила  Бора.
 И  этим  он  был  подобен  своему
учителю  Э.  Резерфорду,  на  ко¬
торого  всегда  стремился  похо¬
дить.
 В  1930  г.  к  Бору  приехал  мо¬
лодой  советский  физик  Лев
 Ландау.  Он  очень  быстро  стал 	н 	Бор 	и 	М. 	Планк
 своим  в  дружной  интернацио¬
нальной  семье  питомцев  Бора.
 По  словам  П.  Л.  Капицы,  «Бор  сразу  же  разглядел  в  Ландау
не  только  талантливого  ученого,  но,  несмотря  на  некоторую
резкость  и  экстравагантность  его  поведения,  и  человека  боль¬
ших  душевных  качеств.  Ландау  считал  Бора  своим  единствен¬
ным  учителем  в  теоретической  физике.  Я  думаю,  что  у  Бора
Ландау  научился  и  тому,  как  следует  учить  и  воспитывать  мо¬
лодежь.  Пример  Бора,  несомненно,  способствовал  успеху  круп¬
ной  школы  теоретической  физики,  которую  впоследствии  создал
Ландау  в  Советском  Союзе».
 В  1934  г.  Бор  приехал  первый  раз  в  СССР.  Он  посетил  Моск¬
ву,  Ленинград,  Харьков,  где  познакомился  с  научно-исследова¬
тельскими  институтами  и  выступал  с  докладами.  Вспоминая  об
этих  приятных  встречах,  Ландау  писал:  «Он  думал  не  только  о
строении  атома,  он  думал  о  строении  мира,  в  котором  живут  его
современники...  В  Германии  хозяйничал  Гитлер,  и  уже  тогда  Бор
понимал,  к  чему  это  может  привести.  Он  ненавидел  фашизм».
 Шли  30-е  годы  XX  в.  —  годы  бурных  открытий  в  области
атомной  физики.  В  1932  г.  заработал  первый  циклотрон  Лоурен¬
са,  в  1932  г.  Чэдвик  открыл  нейтрон,  а  следом  за  ним  Андер¬
сон  —  позитрон,  первую  античастицу,  предсказанную  теоретиче¬
ски  Дираком;  в  этом  же  году  Д.  Д.  Иваненко  и  В.  Гейзенберг
обосновывают  протонно-нейтронную  модель  ядра,  Юри  откры¬
вает  дейтерий,  Ирен  и  Фредерик  Жолио-Кюри  —  искусственную
радиоактивность  и  экспериментально  подтверждают  существова¬
ние  пары  электрон  —  позитрон,  Паули  выдвигает  идею  нейтрино,
а  в  1934  г.  Ферми  разрабатывает  теорию  0-распада.  Бор  решает
построить  при  институте  циклотрон,  чтобы  вести  эксперимен¬
тальные  исследования  в  области  атома  и  ядра.
 В  1938  г.  на  Всемирном  конгрессе  антропологии  и  этнографии
Бор  выступает  с  докладом  «Философия  естествознания  и  куль¬
 181
 Н.  Бор  и  М.  Планк

туры  народов»,  резко  направленным  против  расовой  теории  на¬
цистов.  Немецкая  делегация  во  время  доклада  покинула  зал,  а
Нильс  Бор  был  внесен  в  список  смертельных  врагов  третьего
рейха.  В  это  время  в  институте  Бора  уже  работала  часть  италь¬
янских  физиков-эмигрантов,  в  1938  г.  он  принимает  у  себя
Э.  Ферми  с  семьей  и  помогает  им  переправиться  в  США,  избавив
их  тем  самым  от  преследования  со  стороны  фашистов;  он  так  же
помогает  устроиться  в  Стокгольме  Лизе  Мейтнер,  попавшей  под
действие  расистских  законов  после  захвата  Австрии  фашистами.
 В  январе  1939  г.  Бор  отправляется  в  США  для  работы  на
три-четыре  месяца  в  Принстоне.  И  буквально  накануне  отъезда
он  узнает  от  австрийского  физика  О.  Фриша  о  том,  что  немецкие
физики  Ган  и  Штрассман  открыли  деление  урана  под  действием
нейтронов.  Весть  была  ошеломляющей:  ведь  это  прямой  путь  к
атомной  бомбе.  26  января  1939  г.  Бор  выступил  с  сообщением  о
делении  ядра  в  Вашингтонском  университете.  Ученые  поняли,
что  физика  стоит  на  пороге  величайших  свершений.  Получив  в
феврале  от  Фриша  и  Мейтнер  новые  сведения,  Бор  приходит  к
выводу,  что  атомным  горючим  будет  уран-235,  ибо  он  делится,
под  воздействием  медленных  нейтронов,  при  этом  будет  выде¬
ляться  огромное  количество  энергии.  16  марта  1939  г.  Э.  Ферми
поехал  в  Нью-Йорк,  чтобы  доложить  правительству  США  о  го*
товности  физиков  заняться  созданием  атомного  оружия,  облада*
ющего  огромной  разрушительной  силой.
 К  1940  г.  фашистские  Германия  и  Италия  совместными  уси¬
лиями  задушили  республику  в  Испании,  захватили  Абиссинию  и
Австрию,  оккупировали  Чехословакию  и  Польшу.  9  апреля
1940  г.  немецкие  самолеты  начали  бомбить  Копенгаген.  Бор  был
потрясен:  случилось  то,  чего  он  так  давно  опасался.  В  девять
часов  утра  9  апреля  правительство  Дании  сообщило  о  капитуля¬
ции.  В  Институт  теоретической  физики  полетели  телеграммы  со
всех  концов  мира:  ученые  разных  стран  просили  Бора  покинуть
Данию  и  предлагали  свои  услуги.  Но  Бор  решил  остаться  в  Ко¬
пенгагене,  полагая,  что  все  это  скоро  кончится.  Он  уничтожает
архив  Комитета  содействия  ученым-эмиграитам  и  обращается
к  датскому  правительству  с  просьбой  не  допускать  в  стране  расо¬
вых  преследований.  А  положение  все  ухудшалось:  пали  Голлан¬
дия  и  Бельгия,  капитулировала  Франция,  немцы  готовились  к
нападению  на  Англию.  В  1943  г.  Бор  переезжает  в  США.
 Чтобы  сплотить  нацию  и  поднять  дух  датчан,  Бор  активно  уча¬
ствует  в  издании  книги  «Культура  Дании  на  пороге  1940  г.».
Выход  этой  книги  был  своеобразным  сигналом  для  появления
подпольных  газет,  для  возникновения  и  роста  движения  Сопро¬
тивления.
 Как  настоящий  гуманист,  Бор  постоянно  говорит  влиятель¬
ным  людям  о  мирном  использовании  атомной  энергии.  Так  как
создание  атомного  оружия,  по  мнению  Бора,  вызовет  гибельную
гонку  вооружения  и  русские  тоже  могут  в  ближайшее  время
 182

создать  атомную  бомбу,  то  их  уже  сейчас  надо  привлечь  к  сов¬
местной  разработке  атомных  проблем.  Эти  мысли  ученого  раз¬
делял  и  президент  Рузвельт,  но  они  полностью  были  отвергнуты
премьером  Англии  Черчиллем.
 Тревога  Бора  за  судьбы  мира  передалась  и  другим  ученым.
По  просьбе  П.  Вигнера  и  Л.  Сциларда  А.  Эйнштейн  подписывает
письмо  Рузвельту,  в  котором  говорилось  о  губительных  послед¬
ствиях  бесконтрольного  использования  атомного  оружия.  Бор,
встретившись  с  Эйнштейном  в  Принстоне,  вновь  едет  в  Англию
с  надеждой  убедить  Черчилля.  Но  это  была  тщетная  попытка:
все  осталось  на  своих  местах,  и  в  апреле,  вернувшись  в  Америку,
Бор  начинает  составлять  новый  меморандум  Рузвельту.  Однако
12  апреля  1945  г.  Рузвельт  внезапно  умер;  президентом  США
стал  Трумэн,  и  «холодная  война»  между  Англией  и  США,  с  од¬
ной  стороны,  и  СССР,  с  другой,  начала  набирать  силу.
 16  июля  1945  г.  в  день  открытия  Потсдамской  конференции  в
пустыне  недалеко  от  Лос-Аламоса  была  взорвана  первая  атом¬
ная  бомба.  Америка  получила  новое  сверхмощное  оружие.  Мир
содрогнулся  от  ужаса,  когда  6  и  9  августа  1945  г.  это  смертонос¬
ное  оружие  было  испытано  на  японских  городах  Хиросиме  и  На¬
гасаки.  11  августа  в  английской  газете  «Таймс»  появилась
статья  Бора  «Наука  и  цивилизация»,  в  которой  ученый  вновь
призывал  к  международному  контролю  за  атомной  энергией,  к
тесному  международному  научному  сотрудничеству.
 Вернувшись  в  августе  1945  г.  на  родину,  Бор  снова  принимает
ключи  от  своего  Института  теоретической  физики  и  дает  согла¬
сие  на  переизбрание  его  на  должность  президента  Датского  Ко¬
ролевского  общества  (на  пост  президента  Датской  академии  на¬
ук  Бор  переизбирался  еще  три  раза:  в  1949,  1954  и  1959  гг.).
 В  августе  1955  г.  Бор  выступает  на  Женевской  конференции
«Атом  для  мира»  с  докладом  «Физика  и  человечество».  И  вновь
горячо  и  настойчиво  звучит  голос  великого  физика  о  необходи¬
мости  мирного  использования  атомной  энергии  и  установления
широкого  международного  сотрудничества  в  различных  областях
человеческой  деятельности,  в  том  числе  и  в  науке.  И  как  бы  в
подтверждение  этих  слов  следует  сообщение  из  Советского  Сою¬
за  о  первой  в  мире  атомной  электростанции,  запущенной  27
июня  1954  г.  В  октябре  1957  г.  Н.  Бору  первому  была  присужде¬
на  премия  «Атом  для  мира».  В  день  своего  70-летия  он  был  на¬
гражден  высшим  королевским  орденом  —  орденом  Данниборга
 1 	степени,  и  в  честь  его  датское  правительство  и  Датская  акаде¬
мия  наук  учредили  золотую  медаль  с  изображением  профиля
ученого  на  одной  стороне.  На  другой  стороне  была  изображена
модель  атома  с  надписью  вокруг  нее:  «Противоположности  суть
дополнения».
 В  1961  г.  Н.  Бор  в  последний  раз  побывал  в  СССР.  Он  про¬
вел  у  нас  две  недели,  посетив  Институт  атомной  энергии,  Объ¬
единенный  институт  ядерных  исследований,  Институт  физиче¬
 183

ских  проблем,  Физический  институт  АН  СССР,  Московский  ц
Тбилисский  университеты.  Бор  восхищался  прекрасной  базой  для
проведения  научных  исследований  в  СССР,  условиями  для  полу*
чения  высшего  образования.  Он  был  в  восторге  от  «праздника
Архимеда»  студентов  МГУ.  После  окончания  шуточной  оперы
«Архимед»  восторженный  Бор  поднялся  на  сцену  и  сказал  взвол»
нованно:  «Сегодня  вечером  я  многое  узнал  о  физике  и  в  особен»
ности  о  том  материале,  из  которого  делаются  физики.  Если  они
способны  на  такую  же  изобретательность  и  остроумие  и  в  физи*
ке,  —  они  многое  совершат».
 Бор  прочитал  несколько  лекций,  первую  из  них  он  читал  сту*
дентам  физического  факультета  МГУ.  И  когда  преподаватели
факультета  после  окончания  беседы  попросили  Бора  сделать  на
стене  памятную  надпись,  он  взял  мел  и  против  надписи,  остав«
ленной  Дираком,  написал:  «Противоположности  —  не  противо¬
речия,  а  дополнения».
 В  1963  г.  исполнялось  50  лет  боровской  теории  атома.  Бор!
был  полон  надежд  и  уже  предвкушал  радость  недалеких  встреч
со  своими  друзьями.  Но  дожить,  к  сожалению,  до  этого  юбилея
ему  не  пришлось.  Бор  умер  18  ноября  1963  г.
 «Физики  всего  мира  потрясены  вестью  о  кончине  великого
датского  ученого  и  мыслителя,  основателя  современной  теории
атома  и  атомного  ядра  Нильса  Бора.  Идеи  Бора  об  основных'
законах  атомной  физики  оказали  на  развитие  этой  науки  за  пос¬
ледние  пол  века  такое  огромное  влияние,  какое  редко  выпадает
на  долю  одного  человека...  В  лице  Бора  люди  потеряли  гениаль*
ного  ученого  и  мыслителя,  борца  за  мир  и  взаимопонимание
между  народами,  друга  всего  человечества»,  —  говорилось  в
некрологе,  подписанном  видными  советскими  учеными.
 ИЗ  ИСТОРИИ  СОЗДАНИЯ  КВАНТОВОЙ  МЕХАНИКИ
 Всякая  плодотворная  гипотеза  кладет-
начало  удивительному  извержении)
потока  непредвиденных  открытий.
 Бриллюэа
 В  предыдущем  разделе  уже  было  сказано  о  трех  постулатах
Бора,  положенных  им  в  основу  новой  теории  атома.  Первый  и
третий  постулаты  (постулат  стационарных  состояний  и  правило
частот)  были  связаны  с  невозможностью  классического  обосно¬
вания  ядерной  модели  атома,  а  также  с  известными  к  тому  вре¬
мени  закономерностями  в  спектре  атома  водорода  и  квантовой
структурой  излучения.
 Второй  постулат  (правило  квантования  орбит)  явился  гени¬
альной  догадкой  Бора,  впервые  применившего  квантовые  идеи
Планка  к  состояниям  атома  и  процессам,  происходящим  в  нем.
Именно  с  работ  Бора  квантование,  т.  е.  выражение  физических
величин  я  условий  состояния  через  квант  действия  й,  получило
 184

широкое  распространение  и  было  успешно  применено  ко  многим
явлениям.  Развитие  квантовых  представлений  привело  к  возник¬
новению  квантовой  механики  —  науки  о  движении  микрообъек¬
тов.  Теория  атома  Бора  не  была  квантовой  в  полном  смысле  это¬
го  слова,  потому  что  в  ней  сочетались  как  квантовые,  так  и  клас¬
сические  представления.  Ведь  Бор  полагал,  что  движение  элек¬
трона  по  стационарной  орбите  определялось  законами  классиче¬
ской  механики,  а  отбор  разрешенных  из  всех  допустимых  класси¬
ческой  механикой  физических  величин  (энергии,  импульса,  мо¬
мента  импульса)  производился  на  основе  правил  квантования.
Например,  момент  импульса  электрона,  движущегося  по  круго¬
вой  орбите,  квантовался  по  формуле  шуг=пй.  На  вопрос:  «Поче¬
му  это  так?»  —  теория  Бора  ответа  не  давала.
 В  1914  г.  в  опытах  Джеймса  Франка  и  Густава  Герца  были
экспериментально  подтверждены  первый  и  третий  постулаты
Бора.  Это  был  триумф  теории.  Серьезным  успехом  теории  Бора
явилось  вычисление  постоянной  Ридберга,  входящей  в  форму¬
лы  спектральных  линий  атома  водорода,  и  ее  хорошее  согласие
с  экспериментом.  Теория  Бора  позволила  привести  в  систему
огромный  экспериментальный  материал  по  спектрам.
 Однако  теория  Бора  с  самого  начала  встретила  ряд  трудно¬
стей,  которые  все  более  нарастали  с  открытием  новых  явлений
в  атомной  физике.
 Бор  вновь  и  вновь  обращается  к  своей  теории  с  целью  ее  усо¬
вершенствования.  В  1918  г.  появился  принцип  соответствия.  В  са¬
мом  широком  смысле  под  этим  принципом  понимают  такое  по¬
ложение,  согласно  которому  результаты  новой  теории  в  предель¬
ном  случае  должны  совпадать  с  результатами  старой,  более  ог¬
раниченной  теории.  Однако  несмотря  на  все  усовершенствования
и  дополнения  теория  Бора  оказалась  совершенно  бессильной  при
создании  теории  атома  гелия.
 Особенно  сложная  ситуация  сложилась  в  этот  период  в  тео¬
рии  света.  Еще  в  1905  г.  А.  Эйнштейн  создал  основы  квантовой
теории  света.  По  этой  теории  свет  представляет  собой  поток  све¬
товых  квантов  —  фотонов.  В  1917  г.  он  вновь  возвращается  к
этому  вопросу  в  связи  с  разработкой  теории  излучения  атома.
Теперь  уже  кванту  света  были  приданы  все  свойства  материаль¬
ной  частицы  —  фотона:
 ~ 	* 	е 	/IV 	Л» 	к
 Энергия  г  =  «V,  масса  пг  =  —  =  	,  импульс  р=—  =  —  .
 с1  с2 	с 	А
 Используя  представление  о  кванте  энергии  и  закон  сохране¬
ния  энергии,  Эйнштейн  в  1905  г.  написал  уравнение  фотоэффекта
 =  А  +  ——  »  где  А  —  работа  выхода  электрона  из  метал-
 ла,  — 	его  кинетическая  энергия.  Из  этого  уравнения  следова¬
 ли  все  законы  фотоэффекта.
 185

В  1922  г.  американский  физик  А.  Комптон  обнаружил,  что
длина  волны  рассеянных  рентгеновских  лучей  увеличивается
(излучение  становится  более  мягким).  Эффект  Комптона  был
прекрасно  объяснен  на  основе  фотонной  теории.  При  столкнове¬
нии  с  электроном  фотон  отдает  ему  часть  энергии,  следователь*
но,  рассеянный  фотон  будет  иметь  меньшую  энергию,  чем  перво¬
начально  падающий.  Из  соотношения  г=Н\  следует,  что  частота
рассеянного  фотона  будет  меньше  частоты  первоначального,  а
длина  волны,  соответствующая  ему,  будет  больше  первоначаль¬
ной  длины  волны.  Но  ведь  такие  явления,  как  интерференция,
дифракция,  поляризация  света,  служили  убедительным  доказа*
тельством  волновой  природы  света.
 Таким  образом,  в  XX  в.  вновь  возник  вопрос:  что  же  такое
свет?  «Неужели  мы  должны  считать  свет  состоящим  из  корпус¬
кул  в  понедельник,  вторник,  среду,  пока  мы  проделываем  опытц
с  фотоэффектом  и  эффектом  Комптона,  и  представлять  его  себе,
волнами  в  четверг,  пятницу  и  субботу,  когда  мы  работаем  с  ин¬
терференцией  и  дифракцией»  —  так  образно  выразил  сложившу¬
юся  ситуацию  У.  Брэгг.
 Сегодня  мы  знаем,  что  свет  есть  одновременно  и  непрерывные-
электромагнитные  волны,  и  дискретные  частицы  —  фотоны.  Эти
два  свойства  —  волновые  и  корпускулярные  —  не  исключают
друг  друга,  а  находятся  в  диалектическом  единстве,  дополняя
друг  друга.  В  проявлении  этих  противоположных  свойств  есть
вполне  определенные  закономерности.  С  уменьшением  длины
волны  (увеличением  частоты)  все  более  ярко  проявляются  кван¬
товые  (корпускулярные)  свойства  излучения.  Наоборот,  у  длин¬
новолнового  излучения  квантовые  свойства  проявляются  в  мень¬
шей  степени  и  основную  роль  играют  его  волновые  свойства.
Именно  поэтому  ни  фотоэффект,  ни  эффект  Комптона,  где  ярко
проявляются  квантовые  свойства  света,  не  могли  быть  объясне¬
ны  с  волновых  позиций.  С  другой  стороны,  именно  поэтому  боль¬
шая  группа  оптических  явлений  (интерференция,  дифракция,
поляризация),  где  речь  идет  о  длинноволновом  излучении,  полу¬
чает  свое  исчерпывающее  объяснение  на  основе  волновой  теории.
Вот  почему  сегодня  мы  говорим  о  двойственной,  корпускулярно¬
волновой  природе  света,  о  корпускулярно-волновом  дуализме
частиц  материи  в  целом.  Заметим,  что  корпускулярно-волновой
дуализм  служит  ярким  проявлением  диалектики  природы,  в  ча¬
стности  закона  единства  и  борьбы  противоположностей.
 «В  1923  г.  стало  почти  ясно,—  писал  Луи  де  Бройль,—  что
теория  Бора  и  старая  теория  квантов  —  лишь  промежуточное
звено  между  классическими  и  какими-то  очень  новыми  взгляда¬
ми,  позволяющими  глубже  проникнуть  в  исследование  кванто¬
вых  явлений».  Новой  теорией  атомных  процессов  и  явилась  кван¬
товая  механика.
 В  1923  г.  появились  три  статьи  Луи  де  Бройля  (р.  1892  г.),  в
которых  выдвигалась  совершенно  новая  идея  —  корпускулярно¬
 186

волновой  дуализм  света  переносился  на  любые  частицы  мате¬
рии  —  электроны,  атомы,  молекулы.  Де  Бройль  предположил,
 что  соотношение  для  импульса  фотона  р$  «=  является  универ-
 н
 сальным,  т.  е.  для  любой  частицы  можно  записать  X  =  —,  где
 р
 р=*ту,  V  —  скорость  частицы,  т  —  ее  масса.
 Работы  де  Бройля  положили  начало  волновой  механике.  Уче¬
ный  указывал,  что  новая  механика  относится  к  прежней  (клас¬
сической)  механике  так  же,  как  волновая  оптика  относится  к  гео¬
метрической.  Подобно  тому  как  волновая  оптика  по  мере  умень¬
шения  длины  волны  переходит  в  геометрическую,  так  волновая
механика  по  мере  уменьшения  длины  волны  де  Бройля  (роста
массы  частицы)  переходит  в  классическую.  Из  формулы  де
Бройля  видно,  что  чем  больше  масса  частицы,  тем  меньше  длина
волны,  соответствующая  ей,  следовательно,  тем  слабее  проявля¬
ются  ее  волновые  свойства.  Поэтому  вероятность  обнаружить  их
случайно  очень  мала,  нужны  тонкие  эксперименты.  В  1927  г.
К.  Дэвиссон  и  Л.  Джермер  экспериментально  осуществили  ди¬
фракцию  электронов,  что  было  блестящим  доказательством  спра¬
ведливости  гипотезы  де  Бройля.  В  настоящее  время  волновые
свойства  электронов  и  нейтронов  находят  широкое  применение
вэлектроно-  и  нейтронографии.  Поскольку  длина  волны,  соответ¬
ствующая  быстрым  электронам,  значительно  меньше  длины  вол¬
ны  видимого  света,  разрешающая  способность  электронного  мик¬
роскопа  во  много  раз  выше  оптического.  Так,  если  оптический
микроскоп  может  давать  увеличение  до  2500  раз  и  в  него  можно
увидеть  объект  размером  в  0,2—0,3  мкм  (1  мкм  =  10_6  м),  то
электронный  микроскоп  дает  увеличение  до  100000  раз  и  в  него
можно  увидеть  объекты  размером  до  4—5А  (1А=10-,°  м).  Заме¬
тим,  что  ребро  элементарной  ячейки,  т.  е.  расстояние  между  бли¬
жайшими  атомами  в  кристалле,  равно  1—5  А.
 Большой  вклад  в  развитие  квантовой  механики  внес  немец¬
кий  физик-теоретик  Вернер  Гейзенберг  (1901—1976).  Осенью
1923  г.  он  приехал  на  три  года  к  Н.  Бору  в  его  Институт  теоре¬
тической  физики.  И  сразу  же  началась  их  совместная  напряжен¬
нейшая  работа.  Гейзенберг  предлагал  отказаться  при  построе¬
нии  теории  от  всех  ненаблюдаемых  величин  (координата  элек¬
трона,  его  скорость,  траектория  движения  в  атоме,  радиус  орби¬
ты,  частота  обращения  вокруг  ядра  и  др.),  исключить  их  из  рас¬
смотрения,  а  опираться  только  на  наблюдаемые  величины,  кото¬
рые  можно  измерить  в  эксперименте,—  частоту  спектральных  ли¬
ний,  их  интенсивность  и  т.  д.  Бор  был  в  восхищении:  «У  всех  нас
вызвало  огромное  удовлетворение  то  обстоятельство,  что  двадца¬
титрехлетний  Гейзенберг  нашел,  как  одним  ударом  можно  дос¬
тигнуть  цели.  Он  разрубил  гордиев  узел  философским  принци¬
пом  и  заменил  угадывание  математическим  правилом».  В  1925  г,
появилась  статья  Вернера  Гейзенберга,  в  которой  он,  используя
 187

эмпирические  факты  и  принцип  соответствия  Бора,  дал  новую
теорию  атомных  явлений.
 Но  еще  не  улеглись  споры  вокруг  работы  Гейзенберга,  как
в  1926  г.  в  журнале  «Анналы  физики»  появился  ряд  статей
 Э. 	Шредингера,  изданных  в  1927  г.  отдельной  книгой  под  общим
названием  «Статьи  по  волновой  механике».  В  этих  статьях  Шре-
дингер  развил  идеи  де  Бройля  и  придал  волновой  механике
стройную  форму.  Подобно  тому  как  Ньютон  в  свое  время  пред¬
ложил  основное  уравнение  динамики,  полностью  описывающее
движение  макрочастиц,  Шредингер  в  1926  г.  написал  волновое
уравнение  для  движения  микрочастиц.  Оно  позволяло  вычислять
для  каждой  точки  пространства  в  каждый  момент  времени  зна-
чение  волновой  функции,  связанной  с  вероятностью  нахождения
в  этой  точке  микрочастицы.  Из  уравнения  Шредингера  следова?
ло,  что,  обладая  волновыми  свойствами,  связанная  микрочасти¬
ца,  например  электрон  в  атоме,  может  иметь  только  дискретные
значения  энергии,  т.  е.  постулируемое  Бором  положение  о  кван¬
товании  энергии  теперь  появилось  как  следствие  данного  урав*
нения.  Уравнение  Шредингера,  как  и  уравнение  Ньютона,  не  вы¬
водится.  Справедливость  его  доказывается  хорошим  согласием
полученных  из  него  выводов  с  опытными  данными;
 «Эрвину  Шредингеру...  выпала  честь  первому  написать  в  яв»
ном  виде  волновое  уравнение  волновой  механики  и  вывести  из
него  строгий  метод  решения  квантовых  задач»,—  писал  де
Бройль.  Работа  Шредингера  вызвала  настоящую  бурю  в  среде
физиков-теоретиков,  тем  более  что  Бор  называл  ее  «мощной  и
плодотворной».  Было  решено  пригласить  Шредингера  в  Копен¬
гаген  для  прочтения  цикла  лекций.  После  длительных  и  трудных
дискуссий  Шредингер  показал,  что  его  волновая  механика  приво¬
дит  к  тем  же  результатам,  что  и  теория  Гейзенберга,  хотя  исхо¬
дит  из  других  предпосылок  и  использует  другой  математический
аппарат.  Вот  как  об  этом  писал  Н.  Бор:  «Из  общих  теоретичес¬
ких  положений  символический  формализм  Гейзенберга,  разви¬
тый  благодаря  важным  работам,  особенно  Борна,  Иордана  и  Ди¬
рака,  является  совершенно  удовлетворительным  в  области  его
применимости.  Однако  метод,  который  является  не  только  чрез¬
вычайно  мощным  для  трактовки  конкретных  проблем,  но  и  в
огромной  мере  разъясняет  общие  принципы  квантовой  механики,
разработан  Шредингером.  Этот  метод  основан  на  оригинальной
идее  де  Бройля».
 Говоря  о  становлении  п  развитии  квантовой  механики,  мы
часто  упоминали  имена  Н.  Бора,  Луи  де  Бройля,  Вернера  Гей¬
зенберга,  Эрвина  Шредингера,  Поля  Дирака,  Макса  Борна.  Сле¬
дует  сказать,  что  большой  вклад  в  развитие  этой  науки  внесли
и  советские  физики.  Среди  них  в  первую  очередь  надо  назвать
 В. 	А.  Фока,  И.  Е.  Тамма,  Л.  Д.  Ландау,  Я.  И.  Френкеля.
 При  знакомстве  с  создателями  квантовой  механики  бросает¬
ся  в  глаза  их  молодость,  когда  они  делали  великие  открытия:
 188

де  Бройлю  было  29  лет,  Гейзенбергу  только  24  года,  Дираку  все¬
го  лишь  23,  несколько  больше  Шредингеру  —  39  лет.  Вспоминая
об  этих  годах,  Н.  Бор  писал:  «Те  годы,  когда  неповторимое  объ¬
единение  целого  поколения  физиков-теоретиков  многих  стран
шаг  за  шагом  создавало  логически  непротиворечивое  обобщение
классической  механики  и  электродинамики,  иногда  принято  на¬
зывать  «героической»  эрой  в  квантовой  физике...  Пришлось  пре¬
одолеть  многочисленные  препятствия  на  пути  к  этой  цели,  на
прошло  время  и,  как  это  всегда  бывает,  решающий  успех  был
достигнут  самыми  молодыми  из  нас».
 Э.  ФЕРМИ  И  РАЗВИТИЕ  ФИЗИКИ  ЯДРА
 Чудеса  науки  современной  далеко  пре¬
восходят  чудеса  древней  мифологии.
 Эмерсон
 В  1919  г.  в  Кавендишской  лаборатории  Резерфордом  было
открыто  расщепление  ядер  легких  элементов  при  бомбардировке
их  а-частицами.  Здесь  же  впервые  на  основании  многочислен¬
ных  опытов  была  высказана  мысль,  что  ядро  атома  водорода
входит  в  ядра  атомов  всех  других  элементов.  Для  ядра  атома
водорода  было  предложено  название  «протон».  В  1920  г.  Э.  Ре¬
зерфорд  высказывает  гипотезу  о  существовании  незаряженной
частицы  с  массой,  равной  массе  протона.  В  эти  годы  считалось,
что  ядро  состоит  из  протонов  и  электронов.  Однако  протонно-
электронная  гипотеза  ядра  привела  к  противоречию  с  опытом.
Выходом  из  этой  ситуации  и  было  предположение  о  существова¬
нии  нейтрона.  Нейтрон  был  открыт  Чэдвиком  в  1932  г.  Заметим,
что  большую  роль  в  этом  открытии  сыграл  закон  сохранения
энергии.  Вот  как  это  произошло.  В  результате  ряда  эксперимен¬
тов  в  1930—1932  гг.  было  обнаружено,  что  излучение  бериллия
способно  выбивать  из  водородосодержащих  веществ  (например,
парафина)  быстрые  протоны.  Повторяя  эти  опыты,  Чэдвик  на¬
шел,  что  энергия  выбиваемых  протонов  достигает  5,7  Мэв.  Если
предположить,  что  бериллиевое  излучение  —  это  поток  фотонов
(такое  предположение  было  сделано  в  связи  с  большой  прони¬
кающей  способностью  этого  излучения),  то  энергия  фотона  дол¬
жна  быть  55  Мэв.  Если  же  энергию  предполагаемых  фотонов  бе-
риллиевого  излучения  измерить  на  основе  других  опытов,  напри¬
мер  по  энергии  ядер  отдачи  азота,  то  она  должна  быть  не  мень¬
ше  90  Мэв.  Следовательно,  или  несправедлив  закон  сохранения
энергии,  на  основе  которого  рассчитывалась  энергия  фотонов,
или  бериллиевое  излучение  не  является  потоком  фотонов.  Спра¬
ведливость  закона  сохранения  энергии,  подтверждаемая  всем
развитием  науки,  требовала  пересмотра  взгляда  на  природу  бе-
риллиевого  излучения.  Возникшее  противоречие  снималось,  ес¬
ли  предположить,  что  бериллиевое  излучение  состоит  не  из  фото¬
нов,  а  из  нейтральных  частиц  (поэтому  оно  и  обладает  большой
 189

проникающей  способностью)  с
массой,  примерно  равной  мас¬
се  протона.  Что  и  было  сдела¬
но.  Заметка  об  открытии  нейт¬
ронов  была  опубликована  Чэд-
виком  в  феврале  1932  г.,  а  в
1932—1933  г.  существование
нейтрона  было  подтверждено
опытами  И.  и  Ф.  Жолио-Кюри.
 В  мае  1932  г.  советский  фи¬
зик  Д.  Д.  Иваненко  опублико¬
вал  заметку,  где  высказал
предположение  о  том,  что  ядра
всех  атомов  состоят  из  прото¬
нов  и  нейтронов.  В  июне  этого
же  года,  независимо  от  Д.  Д.
Иваненко,  В.  Гейзенберг  тоже
опубликовал  статью  о  протон¬
но-нейтронной  модели  ядра.
Однако  большинство  физи¬
ков  отнеслось  с  недоверием  к  новой  модели  ядра.  Причи¬
ны,  по-видимому,  заключались  в  следующем.  В  начале  XX  в.
было  установлено,  что  р-лучи  представляют  собой  поток  элек¬
тронов.  Протонно-нейтронная  модель  ядра,  казалось  бы,  проти¬
воречила  этому  факту:  как  может  возникнуть  поток  электронов
из  ядра,  если  электронов  в  ядре  нет?  Кроме  того,  нейтрон  мно¬
гими  физиками,  в  том  числе  и  Резерфордом,  рассматривался,
как  сложное  образование  из  протона  и  электрона.  Ученые  не  хо¬
тели  усложнять  протонно-электронную  картину  мира.  Но  в  том
же  1932  г.  в  составе  космических  лучей  американский  физик
К.  Андерсон  (р.  1905  г.)  открыл  новую  частицу  с  массой,  равной
массе  электрона,  но  с  положительным  зарядом,  равным  по  аб¬
солютной  величине  заряду  электрона.  Новую  частицу  назвали
позитроном.  Это  была  первая  античастица.  За  открытие  пози¬
трона  К.  Андерсон  в  1936  г.  стал  Нобелевским  лауреатом.  После
открытия  позитрона  уже  нельзя  было  игнорировать  наличие  ней¬
трона  и  в  целом  возможность  открытия  новых  элементарных  ча¬
стиц.
 Существование  антиэлектрона  было  теоретически  предсказа¬
но  П.  Дираком  в  1928  г.  Из  теории  Дирака  также  следовало,  что
позитрон  и  электрон,  взаимодействуя  между  собой,  должны  пе¬
реходить  в  пару  фотонов.  Возможен  и  обратный  процесс,  когда
фотон,  взаимодействуя  с  ядром,  превращается  в  пару  частиц.
В  1933  г.  на  Ленинградской  конференции  по  атомному  ядру
Ф.  Жолио  демонстрировал  фотографию,  полученную  в  камере
Вильсона,  на  которой  было  зарегистрировано  рождение  пары
электрон  —  позитрон.  На  этой  же  конференции  с  докладом  о
нейтронно-протонной  модели  ядра  выступил  Д.  Д.  Иваненко.  Им
 190
 Д.  Чэдвик

было  твердо  и  четко  сформулировано  основное  положение:  яд¬
ро  состоит  только  из  тяжелых  частиц  —  протонов  и  нейтронов.
Обе  эти  частицы  могут  переходить  одна  в  другую,  испуская  элек¬
трон  или  позитрон.  «Появление  электронов  и  позитронов,—  го¬
ворил  он,—  следует  трактовать  как  своего  рода  рождение  частиц,
по  аналогии  с  излучением  светового  кванта,  также  не  имевшего
индивидуального  существования  до  испускания  из  атома».  С  тех
пор  протонно-нейтронная  модель  ядра  стала  общепризнанной.
 В  1932  г.  в  ядерной  физике  было  сделано  еще  одно  важное
открытие  —  расщепление  ядра  лития  искусственно  ускоренными
протонами:
 Ядра  гелия  разлетались  с  энергией  около  8,5  Мэв.  Это  была  пер¬
вая  ядерная  реакция,  полученная  на  ускорителе,  и  ее  авторам—
физикам  Д.  Кокрофту  (1897—1967)  и  Э.  Уолтону  (р.  1903  г.)  —
в  1951  г.  была  присуждена  Нобелевская  премия.
 1934  год  принес  ядерной  физике  новые  открытия.  В  январе
на  заседании  Парижской  академии  наук  Ф.  Жолио  и  И.  Кюри
сообщили  об  открытии  ими  искусственной  радиоактивности  у
ряда  легких  элементов  (бор,  бериллий,  алюминий)  при  бомбар¬
дировке  их  а-частицами.  В  результате  этих  опытов  были  получе¬
ны  первые  искусственные  радиоактивные  изотопы.  В  1935  г.
Шведская  академия  наук  присудила  супругам  Жолио-Кюри  за
это  открытие  Нобелевскую  премию.
 После  открытия  искусственной  радиоактивности  работы  по
ее  исследованию  и  получению  новых  изотопов  развернулись  ши¬
роким  фронтом.  Наиболее  плодотворными  в  этом  направлении
оказались  опыты  Энрико  Ферми  (1901—1954).  «Великий  италь¬
янский  физик  Э.  Ферми,—  писал  Бруно  Понтекорво,—  занимает
особое  место  среди  современных  ученых:  в  наше  время,  когда
узкая  специализация  в  научных  исследованиях  стала  типичной,
трудно  указать  столь  же  универсального  физика,  каким  был
Ферми.  Можно  даже  сказать,  что  появление  на  ученой  арене
XX  в.  человека,  который  внес  такой  громадный  вклад  в  развитие
теоретической  и  экспериментальной  физики,  астрономии  и  тех¬
нической  физики,—  явление  скорее  уникальное,  чем  редкое».
 Ферми  родился  29  сентября  1901  г.  в  Риме,  в  семье  служаще¬
го.  У  Энрико  очень  рано  проявились  большие  способности  к  точ¬
ным  наукам,  в  частности  к  физике  и  математике.  «И  если  можно
говорить  о  врожденном  призвании,—  пишет  Б.  Понтекорво,—  то,
несомненно,  Ферми  был  рожден  физиком».
 Осенью  1919  г.  Ферми  поступил  одновременно  в  Высшую
Нормальную  школу  и  на  физико-математический  факультет  Пи¬
занского  университета.  Для  поступления  в  Высшую  школу  нуж¬
но  было  выдержать  очень  трудный  вступительный  экзамен.  Уче¬
ник  Нормальной  школы  автоматически  становился  и  студентом
университета,  причем  обучение  таких  студентов  в  университете
 191

было  бесплатным.  На  конкурс¬
ном  экзамене,  отвечая  на  воп¬
рос  «Характер  и  причины  зву¬
ков»,  17-летний  Ферми  поразил
экзаменатора  глубокими  зна¬
ниями  по  физике  и  математике.
 Будучи  студентом,  Ферми
стремится  познать  новые  от¬
расли  физики,  касающиеся
строения  материи  и  квантовой
теории.  Но  эти  разделы  не
культивировались  в  Италии,по
ним  не  читались  университет¬
ские  курсы.  Что  касается  клас¬
сической  физики  и  теории  отно¬
сительности,  то  их,  как  вспо¬
минал  позднее  уже  знаменитый
Ферми,  в  те  годы  он  знал  так
же,  как  и  в  1934  г.  «Поскольку
для  курсов  мне  почти  ничего  не
надо  делать,  я  пытаюсь  расширить  мои  знания  по  математичес¬
кой  физике  и  буду  делать  то  же  самое  в  области  математики,
ведь 	я 	располагаю 	множеством 	книг»,—  писал  он  в  1919  г.
 В 	перечне 	книг, 	проработанных  Ферми  за  два  года,  были
 «Теория  вихрей»  Пуанкаре,  «Аналитическая  механика»  Аппеля,
«Электронная  теория  материи»  Ричардсона,  «Пространство,  вре¬
мя,  материя»  Вейля,  «Строение  атома  и  спектры»  Зоммерфельда
и  другие  очень  серьезные  книги.  Из  иностранных  языков  Ферми
знал  немецкий,  французский  и  английский.  «Его  метод  изучения
книги  всегда  состоял  в  том,  что  из  книги  он  брал  только  затра¬
гиваемые  проблемы  и  результаты  опыта,  сам  обрабатывал  их
и  затем  сравнивал  свои  результаты  с  результатами  автора.  Иног¬
да  при  проведении  такой  работы  он  ставил  новые  проблемы  и
решал  их...  Так  и  возникли  его  первые  печатные  работы»,—вспо¬
минал  Персико.  А  первые  печатные  работы  появились  у  Ферми  в
 1920 	г.
 Еще  будучи  студентом,  Ферми  много  работает  в  лаборатории
университета.  В  1922  г.  он  выполняет  экспериментальную  дип¬
ломную  работу  по  оптике  рентгеновских  лучей,  успешно  защища¬
ет  ее  и  получает  диплом  об  окончании  университета  с  высшей
оценкой.  В  этом  же  году  и  с  такой  же  оценкой  он  получает  дип¬
лом  об  окончании  Высшей  Нормальной  школы.
 В  январе  1923  г.  Ферми  по  направлению  Министерства  обра¬
зования  уезжает  для  усовершенствования  в  Геттинген  к  М.  Бор¬
ну.  В  Геттингене  Ферми  выполнил  самостоятельно  ряд  работ.
Одна  из  них,  по  теоретической  механике,  понравилась  П.  Эрен-
фесту,  и  он  написал  об  этом  Ферми.  Это  привело  к  тому,  что  с
сентября  по  декабрь  1924  г.  Э.  Ферми  обучается  в  Лейдене  у
 192
 Э.  Ферми

Эренфеста  —  известного  физика-теоретика.  Именно  под  влияни¬
ем  Эренфеста  Ферми  приобретает  уверенность  в  своих  силах;  у
него  появляются  характерные  черты  серьезного  исследователя:
стремление  к  конкретности  во  всем,  умение  выделять  главное,
исключительный  здравый  смысл.  И  в  дальнейшем  почти  все  тео¬
рии  Ферми  создает  для  того,  чтобы  объяснить  поведение  опреде¬
ленной  экспериментальной  кривой,  «странность»  какого-то  экс¬
периментального  факта.
 С  января  1925  до  осени  1926  г.  Ферми  работает  временным
профессором  во  Флоренции,  читая  лекции  по  теоретической  ме¬
ханике  и  математической  физике.  Здесь  он  получает  свою  пер¬
вую  ученую  степень  «свободного  доцента»,  создает  знаменитую
работу  по  квантовой  статистике  и  пишет  блестящую  книгу  «Вве¬
дение  в  атомную  физику»,  которая  позднее  стала  основным  учеб¬
ником  по  теоретической  физике  для  студентов  университетов.
 В  1926  г.  в  Римском  университете,  собственно,  специально  для
Ферми  создается  кафедра  теоретической  физики,  названная  на¬
смешниками  кафедрой  «Фермифизики».  Осенью  1926  г.  25-лет  -
ний  Э.  Ферми  успешно  выдерживает  конкурс  и  занимает  долж¬
ность  профессора  столичного  университета,  проработав  в  нем  до
1938  г.
 Одним  из  главных  итогов  деятельности  Ферми  в  этот  период
было  создание  им  итальянской  школы  физики.  Когда  Ферми  в
1926  г.  начал  работать  в  Римском  университете,  там  не  было  ни¬
какого  исследовательского  коллектива.  Ферми  сразу  же  начал
создавать  такой  коллектив  из  сотрудников  университета  и  своих
наиболее  способных  учеников.  Вскоре  вокруг  него  сформирова¬
лось  ядро  этой  школы:  Разетти,  Сегре,  Амальди,  Понтекорво,
Майорана  и  др.
 Лекции  Ферми  в  университете  по  квантовой  механике,  атом¬
ной  физике,  математической  физике,  термодинамике  и  его  люби¬
мой  геофизике  отличались  большой  ясностью  и  стройностью  из¬
ложения.  В  физике,  по  мнению  Ферми,  нет  места  для  путаных
мыслей,  а  физическая  сущность  любого,  действительно  понимае¬
мого  вопроса  может  быть  объяснена  без  помощи  сложных  фор¬
мул.  И  это  Ферми  прекрасно  иллюстрировал  своими  собственны¬
ми  работами  и  своим  стилем.  Вот  как  об  этом  вспоминал  Г.  Бе¬
те:  «Метод  работы  Ферми  над  теоретическими  проблемами  боль¬
ше  всего  поражал  меня  своей  простотой.  Он  мог  проникнуть  в
существо  любой  задачи,  какой  бы  сложной  она  ни  казалась.  Он
срывал  с  нее  покров  математических  усложнений  и  ненужного
формализма.  С  помощью  такого  метода  он  мог,  часто  не  более
чем  за  полчаса,  решить  весьма  сложную  физическую  задачу.
Он  был  мастером  получения  важных  результатов  минимальными
усилиями  и  простейшим  математическим  аппаратом».
 Кипучая  теоретическая  деятельность  Ферми  в  период  с  1926
по  1933  г.  шла  по  трем  главным  направлениям.  Во-первых,  в
этот  период,  освоив  квантовую  механику,  он  успешно  развивал
 (—829
 193

ее,  объяснял  и  пропагандировал  в  научных  кругах.  Но,  как  вспо¬
минает  Сегре,  эти  проповеди  имели  большой  успех  среди  молоде¬
жи  и  ничтожный  у  ученых  старшего  поколения,  в  частности  у
группы  римских  математиков,  которые  не  сумели  принять  рево¬
люционного  духа  новой  теории.  Второе  направление  деятельно¬
сти  Ферми  было  связано  со  статистической  механикой.  В-третьих,
своими  теоретическими  работами  Ферми  внес  большой  вклад  в
учение  о  структуре  атомов  и  молекул.  Совокупность  работ  в  этой
области  составила  книгу  «Молекулы  и  кристаллы».
 Ферми-физик  и  Ферми-человек  были  неразделимы.  Он  учил
студентов  и  своих  учеников  не  только  физике,  но  и  страстной
любви  к  ней,  пониманию  духа  и  этики  этой  науки.  Он  всегда  под¬
черкивал  высокую  моральную  ответственность  ученого  за  опуб¬
ликованные  работы,  был  нетерпим  к  стремлению  некоторых  уче¬
ных  завышать  точность  своих  измерений,  неукоснительно  при¬
держивался  мнения,  что  искать  новое  надо  только  тогда,  когда
исчерпаны  все  возможности  старого.
 После  1933  г.  Ферми  целиком  погружается  в  проблемы  ядер-
ной  физики.  В  1934  г.  он  создает  теорию  р-распада.  Суть  ее  сос¬
тояла  в  том,  что  при  р-распаде  кроме  электрона  испускается  еще
нейтрино  —  маленький  нейтрон.  Эта  теория  Ферми  явилась  про¬
тотипом  современной  теории  взаимодействия  элементарных  час¬
тиц.  «Построенная  им  теория  оказалась  способной  выдержать
почти  без  изменения  два  с  половиной  десятилетия  революцион¬
ного  развития  ядерной  физики.  Можно  было  бы  заметить,  что
физическая  теория  редко  рождается  в  столь  окончательной  фор¬
ме»,—  писал  о  теории  р-распада  Ф.  Разетти.
 В  1934  г.  Э.  Ферми  выполняет  первые  крупные  эксперимен¬
тальные  работы  в  области  ядерной  физики,  связанные  с  облуче¬
нием  элементов  нейтронами.  Сразу  же  после  открытия  Ирен  и
Фредериком  Жолио-Кюри  искусственной  радиоактивности  Фер¬
ми  пришел  к  выводу,  что  нейтроны,  поскольку  они  не  имеют  за¬
ряда  и  не  будут  отталкиваться  ядрами,  должны  быть  наиболее
эффективным  орудием  для  получения  радиоактивных  элементов.
И  если  все  физики  после  открытия  И.  и  Ф.  Жолио-Кюри  заторо¬
пились  повторить  их  опыты,  то  «только  у  Ферми,  по  словам
О.  Фриша,  хватило  ума  выбрать  оригинальное  направление,  ока¬
завшееся  на  редкость  плодотворным».  Ферми  со  свойственной
ему  кипучей  энергией  начал  облучать  нейтронами  почти  все  эле¬
менты.  В  результате  этих  экспериментов  было  получено  более
60  новых  радиоактивных  изотопов  и  открыто  замедление  нейтро¬
нов.
 Работа  группы  Фермн  получила  очень  высокую  оценку  в  на¬
учном  мире.  Если  коротко  оценить  итоги  этих  исследований,  то
следует  сказать,  что  они  явились  началом  новой  области  физи¬
ки  —  нейтронной.  Открытие  эффекта  замедления  нейтронов  (эф¬
фект  Ферми),  по  словам  Б.  Понтекорво,  открыло  «новую  главу
ядерной  физики,  а  также  новую  область  техники,  как  мы  гово¬
 194

рим  сегодня,—  атомную  технику».  Интересно  заметить,  что,  ана¬
лизируя  открытие  замедления  нейтронов  и  объяснив  его  в  тече¬
ние  всего  одного  дня,  22  мая  1934  г.,  ученый  совершенно  искрен¬
не  сказал:  «Как  глупо,  что  мы  открыли  явление  случайно  и  не
сумели  его  предсказать».
 В  1936  г.  в  немецком  журнале  появилась  статья  И.  Нордак,
в  которой  указывалось  на  то,  что  под  действием  нейтронов  ядра
расщепляются  на  изотопы,  не  являющиеся  соседями  бомбарди¬
руемых  элементов.  Но  физики  и  химики  сочли  это  предположе¬
ние  Нордак  абсурдным.  Однако  в  1938  г.  благодаря  работам
И.  Кюри,  П.  Савича,  О.  Гана,  О.  Штрассмана  и  Л.  Мейтнер  ста¬
ло  ясно,  что  Нордак  была  права.  Наиболее  четкие  выводы  о  том,
что  при  облучении  урана  нейтронами  возникают  щелочноземель¬
ные  металлы,  были  сделаны  Ганом  и  Штрассманом  в  январе
1938  г.,  хотя  сами  они  в  этих  выводах  сомневались:  «Как  «ядер-
ные  химики»,  тесно  связанные  с  физикой,  мы  не  можем  решиться
на  этот  шаг,  противоречащий  всем  предыдущим  экспериментам».
 Лиза  Мейтнер,  узнав  о  работах  Гана  и  Штрассмана,  вместе
со  своим  племянником  О.  Фришем  окончательно  разрешила  эгу
загадку:  ядро  урана  делится  под  действием  нейтрона  на  два  ос¬
колка,  приобретающих  в  результате  электростатического  оттал¬
кивания  энергию  около  200  Мэв,  что  соответствовало  энергии,
связанной  с  дефектом  массы.  Когда  Фриш  сообщил  об  этом  вы¬
воде  Бору,  то  великий  физик,  как  вспоминает  Фриш,  «хлопнул
себя  по  лбу  и  воскликнул:  «О,  какие  мы  были  дураки!  Мы  долж¬
ны  были  заметить  это  раньше».
 Заметка  Мейтнер  и  Фриша  о  делении  урана  была  опублико¬
вана  16  января  1939  г.,  а  26  января  1939  г.  Н.  Бор,  выступая  на
конференции  по  физике  в  Вашингтоне,  сообщил  с  высокой  три¬
буны  об  открытии  деления  урана.
 Многочисленные  опыты  разных  ученых  в  различных  лабора¬
ториях  подтвердили  явление  деления  урана.  В  1939—1940  гг.  по¬
явились  теоретические  работы  Я.  И.  Френкеля,  Н.  Бора  совмест¬
но  с  Уиллером  по  объяснению  механизма  деления.
 За  серию  работ  по  получению  радиоактивных  элементов  пу¬
тем  нейтронной  бомбардировки  и  за  открытие  ядерных  реакций
под  действием  медленных  нейтронов  в  1938  г.  Э.  Ферми  была
присуждена  Нобелевская  премия.  Выехав  за  ее  получением  в
Стокгольм  вместе  с  семьей,  Ферми  не  вернулся  в  Италию,  где
фашистская  диктатура  Муссолини  по  существу  ликвидировала
условия  для  нормальной  научной  работы.
 В  январе  1939  г.  Э.  Ферми  высказывает  мысль,  что  при  деле¬
нии  урана  следует  ожидать  испускания  быстрых  нейтронов  и  что,
если  число  вылетевших  нейтронов  будет  больше,  чем  число  пог¬
лощенных,  путь  к  цепной  реакции  будет  открыт.  Поставленный
эксперимент  подтвердил  наличие  быстрых  нейтронов,  хотя  их
число  на  один  акт  деления  оставалось  не  очень  определенным.
В  это  время  Ферми  начинает  работать  над  теорией  цепной  ре¬
 7*
 195

акции  в  уран-графитовой  системе.  К  весне  1941  г.  эта  теория  бы¬
ла  разработана,  и  летом  началась  серия  экспериментов,  главной
задачей  которых  являлось  измерение  нейтронного  потока.  Было
сделано  около  тридцати  опытов,  и  в  июне  1942  г.  был  получен
коэффициент  размножения  нейтронов  больше  единицы.  Это  оз¬
начало  возможность  получения  цепной  реакции  в  достаточно
большой  решетке  из  урана  и  графита  и  послужило  началом  раз¬
работки  конструкции  реактора.  Ферми,  как  всегда,  сделал  по¬
правку  к  полученному  значению  коэффициента  размножения  и
учел  это  в  размерах  планируемого  котла.  Кроме  того,  боясь,
что  атмосферный  азот  будет  хорошо  поглощать  нейтроны,  Ферми
настоял  на  том,  чтобы  все  огромное  устройство  было  помещено
в  гигантскую  палатку  из  материи  для  оболочек  аэростатов.  Так
появилась  возможность  поддерживать  соответствующий  состав
атмосферы,  окружающей  реактор.  Постройка  реактора  началась
в  Чикаго  в  октябре,  а  закончилась  2  декабря  1942  г.  После  за¬
пуска  реактора  Ферми  работает  над  проблемами  мирного  и  воен¬
ного  использования  атомной  энергии.  Ферми,  Лоуренс  и  Оппеи-
геймер,  как  члены  правительственного  совета  по  ядерным  делам,
были  за  использование  атомной  бомбы  в  войне  против  Японии.
Хотя  и  не  этими  тремя  голосами  ученых  была  определена  траги¬
ческая  судьба  Хиросимы  и  Нагасаки  (все  это  заранее  было  пред¬
решено  военными  кругами  США),  все-таки  этот  факт  достоин
сожаления.
 В  1949  г.,  после  взрыва  атомной  бомбы  в  СССР,  перед  аме¬
риканскими  физиками  была  поставлена  проблема  создания  во¬
дородной  бомбы  «в  пожарном  порядке».  Й  вот  здесь  интересно
привести  мнение  Ферми  и  Раби,  которое  они  представили  как
члены  Генерального  консультативного  совета  при  Комиссии  по
атомной  энергии  США:  «Тот  факт,  что  разрушительная  мощь
этого  оружия  не  имеет  границ,  делает  само  его  существование  и
умение  его  конструировать  опасностью  для  всего  человечества.
Оно  неизбежно  при  любом  подходе  является  пагубным  и  дур¬
ным  делом.  По  этим  причинам  мы  полагаем  важным,  чтобы  пре¬
зидент  США  заявил  американскому  народу  и  миру,  что  на  осно¬
вании  фундаментальных  этических  принципов  мы  считаем  не¬
правильным  начинать  разработку  этого  оружия».  Вот  это  заявле¬
ние  уже  достойно  великого  физика!
 В  науке  Ферми  всегда  оставался  молодым,  энергичным  и
одержимым.  В  возрасте  около  50  лет,  имея  богатейший  запас
знаний  в  области  ядерной  энергетики  и  прекрасную  базу  для  ис¬
следований,  Ферми  изменяет  направление  своей  научной  дея¬
тельности  и  начинает  заниматься  областью  частиц  высоких  энер¬
гий  и  астрофизикой.  И  здесь  он  достиг  замечательных  результа¬
тов.
 Одной  из  особенностей  физических  идей  Ферми  является  их
долголетие.  Ряд  последних  работ  великого  ученого  был  оценен
лишь  после  его  смерти.  Одной  из  них  является  совместная  рабо¬
 196

та  Ферми  и  Ч.  Янга  по  составным  моделям  элементарных  час¬
тиц.  Когда  она  появилась,  то  многие,  даже  маститые  физики-
теоретики  были  удивлены  ее  «бессодержательностью».  Но  про¬
шло  время,  и  на  основе  работы  Ферми  —  Янга  появились  новые
модельные  схемы,  сыгравшие  большую  роль  в  развитии  физики
элементарных  частиц.  Одной  из  последних  таких  моделей  явля¬
ется  модель  кварков.
 На  склоне  лет  Ферми,  по  словам  Сегре,  собирался  написать
книгу,  посвященную  тем  трудным  вопросам  физики,  о  которых
часто  говорят  «как  хорошо  известно»,  «как  нетрудно  показать»
и  т.  п.  Он  начал  даже  собирать  вопросы,  лишь  кажущиеся  эле¬
ментарными.  Но,  к  сожалению,  у  него  не  осталось  на  это  време¬
ни.  Когда  в  1946  г.  Ферми  оценивал,  что  им  уже  сделано,  он  ска¬
зал  Сегре:  «Одна  треть».  Две  трети  он  собирался  еще  сделать,
до  предела  уплотняя  свой  рабочий  день.  Ферми  с  олимпийским
спокойствием  работал  до  самого  конца  своей  жизни.
 Ферми  умер  28  ноября  1954  г.,  в  возрасте  всего  лишь  53  лет.
Трудно  представить,  что  мог  бы  сделать  великий  физик,  если  бы
он  прожил  еще  лет  15—20.  Но  и  та  «одна  треть»,  которую  успел
сделать  Ферми  из  намеченного  им  плана  и  которая,  по  словам
Понтекорво,  достойна  6—8  Нобелевских  премий,  навсегда  сох¬
ранит  в  науке  имя  этого  исключительно  одаренного  ученого.
 Глава  6
 ИЗ  ИСТОРИИ  СОВЕТСКОЙ  ФИЗИКИ
 А.  Ф.  ИОФФЕ
 Посев  научный  взойдет  для  жатвы
народной.
 Д.  И.  Менделеев
 Очень  сложный  и  трудный  период  становления  советской  фи¬
зики  и  ее  первый  довольно  большой  этап  развития  неразрывно
связаны  с  именем  выдающегося  советского  ученого,  создателя  и
прекрасного  руководителя  школы  физиков,  талантливого  орга¬
низатора  науки  академика  Абрама  Федоровича  Иоффе  (1880—
1960).
 А. 	Ф.  Иоффе  родился  20  октября  в  г.  Ромны  Полтавской  гу¬
бернии.  С  детства  в  мальчике  воспитывали  любовь  к  книге  и
уважение  к  физическому  труду.
 В  1888  г.,  выдержав  конкурсный  экзамен,  Иоффе  поступает
в  реальное  училище.  «Все  преподавание  в  наше  время  было  фор¬
мальным:  нужно  было  знать,  а  не  понимать...  Наряду  со  скучны¬
ми  обязательными  учебниками  мы  доставали  нелегальные  кни¬
ги,  слушали  рассказы  высланных  студентов»,—  вспоминал  Иоф¬
фе  о  своих  школьных  годах.
 197

5  июня  1897  г.  Иоффе  полу¬
чил  аттестат,  где  по  всем  пред¬
метам,  кроме  черчения  и  рисо¬
вания,  стояли  отличные  оценки.
Но  в  университет  поступать  он
не  имел  права,  так  как  туда
принимали  лишь  лиц,  окончив¬
ших  гимназию  и  знающих  клас¬
сические  языки  —  латинский  и
греческий.  Решено  было  посту¬
пать  в  Санкт-Петербургский
технологический  институт,  ку¬
да  принимали  юношей  незави¬
симо  от  их  вероисповедания  и
национальной  принадлежности.
Экзамены  были  успешно  вы¬
держаны,  и  осенью  1897  г.  Иоф¬
фе  надел  студенческую  форму.
В  Технологическом  институте
в  то  время  работал  весьма  ква¬
лифицированный  состав  преподавателей.  Физику,  например,  вел
профессор  Гезехус,  активно,  занимавшийся  научной  работой.
 Во  время  обучения  в  институте  Иоффе  принимал  самое  актив¬
ное  участие  в  студенческих  волнениях,  направленных  на  демо¬
кратизацию  высших  учебных  заведений,  на  расширение  студен¬
ческих  прав,  с  увлечением  читал  политическую  литературу
«Книга  Г.  В.  Плеханова  о  диалектическом  материализме,—
вспоминал  он  позднее,—  некоторые  главы  «Капитала»  и  дискус¬
сии  в  Вольном  экономическом  обществе  заложили  в  моем  созна¬
нии  фундамент  марксистского  понимания  не  только  окружаю¬
щей  жизни,  но  и  науки».
 Летом  1902  г.  успешно  сданы  все  выпускные  экзамены,  н
Иоффе  получает  диплом  с  присвоением  ему  звания  инженера-
технолога.  Но  как  быть  дальше:  работа  инженера  его  не  очень
интересовала;  ему  не  нравились  порядки  на  заводах,  кроме  того,
ведь  надо  было  расстаться  с  физикой,  которую  он  страстно  по¬
любил.  И  он  обратился  со  своими  раздумьями  к  профессору  Ге-
зехусу,  который  принял  горячее  участие  в  решении  судьбы  од¬
ного  из  лучших  своих  учеников,  направив  его  учиться  к
 В. 	К.  Рентгену  в  Физический  институт  Мюнхенского  универси¬
тета.
 Рентген  был  крупнейшим  физиком,  выдающимся  эксперимен¬
татором  и  вместе  с  тем  исключительно  честным  и  принципиаль¬
ным  человеком.  Он  принял  Иоффе  и  вскоре  обратил  на  него  осо¬
бое  внимание,  когда  тот  обнаружил  ошибку  в  табличных  данных
при  выполнении  лабораторного  практикума.  Ведь  скрупулезно¬
 1  За  время  обучения  в  Технологическом  институте  Иоффе  три  раза  был
исключен  из  вето  за  участие  в  студенческих  волнениях.
 198
 А.  Ф.  Иоффе

сти  и  чистоте  эксперимента  Рентген  придавал  первостепенное
значение.  «Блестящий  экспериментаторский  талант,  ясная  и  про¬
стая  постановка  опытов,  всесторонний  тонкий  анализ  всевозмож¬
ных  ошибок,  наивысшая  точность  и  достоверность  полученных
результатов  —  вот  черты,  общие  всем  50  работам,  сделавшие  их
классическими»,  —  писал  позднее  Иоффе  в  биографическом  очер¬
ке  о  Рентгене.
 Для  начала  Иоффе  выполнил  по  предложению  Рентгена  две
работы.  В  первой  он  доказал  преимущества  одного  из  двух  ме¬
тодов  по  измерению  диэлектрической  проницаемости;  во  вто¬
рой  —  оригинально  и  на  высоком  экспериментальном  уровне  сумел
измерить  теплоту,  выделяемую  радием  при  его  распаде.  Про¬
веряя  одну  из  своих  гипотез,  Иоффе  обнаружил  очень  интерес¬
ное  явление  —  увеличение  яркости  свечения  экрана  под  дейст¬
вием  р-лучей  в  магнитном  поле.  Тщательно  проанализировав
опыт,  он  пришел  к  выводу,  что  р-лучи,  закручиваясь  вокруг  маг¬
нитных  силовых  линий  по  спиралям,  фокусируются  и  таким  об¬
разом  вызывают  увеличение  яркости  свечения.  Так  Иоффе  в
1903  г.  выдвинул  идею  магнитной  фокусировки,  которая  в  насто¬
ящее  время  нашла  широчайшее  применение  во  всей  электронной
оптике.  Когда  он  о  своих  наблюдениях  и  выводах  рассказал
Рентгену,  тот  пришел  в  восторг,  что  было  чрезвычайно  редко  и
нехарактерно  для  великого  экспериментатора,  назвал  Иоффе  на¬
стоящим  физиком  и  заявил,  что  ему  немедленно  надо  приступить
к  докторской  диссертации.  Предложение  было  исключительно
лестным,  но  у  Иоффе  подходили  к  концу  денежные  средства.
Узнав  об  этом,  Рентген  зачислил  Иоффе  на  оплачиваемую  долж¬
ность  ассистента  своего  института  и  предложил  тему  докторской
диссертации.  Иоффе  должен  был  установить,  что  же  является
причиной  пьезоэлектрического  эффекта  1  в  кристаллах  кварца:
силы  напряжения  внутри  кристалла  или  же  возникающая  в  ре¬
зультате  этих  сил  деформация?  Вопрос  предполагалось  решить,
исходя  из  закономерностей  упругого  последствия.  Суть  его  сос¬
тоит  в  том,  что  при  наложении  нагрузки  деформация  устанавли¬
вается  не  мгновенно,  а  со  временем;  аналогично  и  при  снятии
нагрузки:  деформация  исчезает  постепенно.
 Тщательно  изучив  картину  упругого  последействия,  сделав
соответствующие  теоретические  расчеты  и  проведя  серию  опытов.
Иоффе  пришел  к  следующему  выводу:  заряды,  перераспределив¬
шиеся  в  кристалле  в  результате  его  деформации,  из-за  плохой
электропроводности  кварца  очень  медленно  рассасываются;  вза¬
имодействуя  между  собой  они  поддерживают  упругую  деформа¬
цию.  Но  если  это  так,  то,  убрав  каким-то  образом  наведенные
заряды,  можно  освободиться  от  последствия  и,  изменив  элек¬
тропроводность  кварца,  можно  изменить  и  скорость  последейст¬
 1  Пьезоэффект  состоит  в  том,  что  при  деформации  некоторых  кристаллов,
например  кварца,  на  их  гранях  появляются  электрические  заряды.
 199

вия.  Иоффе  нашел  этот  способ.  Оказывается,  электропровод¬
ность  кристаллов  кварца,  предварительно  подвергнутых  облуче¬
нию  рентгеновскими  лучами,  резко  возрастала  при  освещении  их
обычным  светом.  Поставленный  опыт  действительно  приводил  к
ускорению  хода  последействия.  А  эффект  увеличения  электро¬
проводности  был  обнаружен  им  и  для  щелочно-галоидных  крис¬
таллов.  Так  попутно  был  открыт  внутренний  фотоэффект.
 Защита  докторской  диссертации  Иоффе  по  исследованию
упругого  последействия  в  кварце  прошла  блестяще  5  июня
 1905 	г.  Факультет  присудил  ему  степень  доктора  с  высшим  отли¬
чием,  что  было  очень  редким  явлением  и  расценивалось  в  ин¬
ституте  как  крупное  событие.
 Докторская  диссертация  Иоффе  была  напечатана  в  1906  г.
Это  была  первая  печатная  работа  молодого  ученого.  В  июле
 1906 	г.,  предвидя  большое  научное  будущее  своего  ученика  и
по-настоящему  близкого  друга,  Рентген  предлагает  А.  Ф.  Иоффе
остаться  у  него  в  Мюнхенском  университете  в  должности  про¬
фессора.  Это  было  великолепное  предложение  во  всех  отноше¬
ниях:  твердое  положение  в  обществе,  блестящее  будущее  и,  са¬
мое  главное,  возможность  совместной  работы  с  Рентгеном.  Од¬
нако,  растроганный  до  глубины  души,  Иоффе  поблагодарил
своего  учителя  за  столь  высокую  честь  и  отказался  принять
предложение,  считая,  что  гражданский  долг  не  позволяет  ему
оставаться  вне  родины,  которая  переживает  тяжелейшее  время
после  поражения  первой  русской  революции.  Но  Рентген  попро¬
сил  пока  не  спешить  с  решением  и  дать  окончательный  ответ
после  приезда  в  Россию.
 5 	августа  1906  г.  Иоффе  расстался  с  Рентгеном  и  7  августа
был  в  Петербурге.  Все,  что  он  здесь  увидел,  еще  раз  убедило
его  в  правильности  выбранного  им  решения.  «Со  своими  марк¬
систскими  убеждениями,  —  вспоминал  Иоффе,  —  я  считал,  что
в  такое  время  не  имею  права  быть  вдали  от  родины,  в  Мюнхене,
заниматься  одной  физикой...  Я  написал  Рентгену,  что  не  вер¬
нусь,  что  совесть  не  позволяет  оставить  мне  родину,  когда  тор¬
жествует  реакция».  А  ведь  в  августе  1906  г.  он  даже  не  знал,
где  же  будет  работать.  Иоффе  выбирает  Политехнический  ин¬
ститут,  открытый  в  1902  г.,  и  почти  2  года  работает  в  нем  ла¬
борантом  по  вольному  найму,  что  не  считалось  государственной
службой.  И  только  в  1908  г.  он  становится  ассистентом  кафедры
физики,  руководимой  профессором  В.  В.  Скобельцыным.
 Перед  Иоффе  встала  трудная  задача  самому  определить  те¬
матику  своих  будущих  научных  исследований.  Это  было  очень
сложно,  если  еще  учесть  научную  атмосферу,  царившую  тогда
в  учебных  заведениях  Петербурга.  Вот  как  об  этом  писал  сам
Иоффе:  «Профессора  и  преподаватели  физики  высших  школ
обладали  обширной  эрудицией,  но  мало  внимания  уделяли
творческой  деятельности.  Научные  работы  оставленных  при
университете  часто  сводились  к  повторению  опубликованных
 200

работ.  Руководство  Петербургского  университета  считало,  на¬
пример,  что  только  Дж.  Томсон  или  Резерфорд  могут  создавать
новые  пути  в  науке,  но  не  может  же  наш  обыкновенный  физик
придумывать  какие-то  новые  проблемы,  а  поэтому  задача  Физи¬
ческого  института  —  повышать  знания  и  экспериментальное  ис¬
кусство  сотрудников».
 Иоффе  не  мог  с  этим  согласиться  и  решил  продолжать  ис¬
следования  диэлектриков,  начатые  в  Мюнхене.  Он  согласовыва¬
ет  свои  планы  с  Рентгеном  и  каждое  лето,  вплоть  до  1914  г.—
до  начала  войны,  выезжает  на  несколько  месяцев  в  Мюнхен  для
проведения  опытов  и  обсуждения  их  результатов  со  своим  учи¬
телем.
 В  этот  же  период  Иоффе  начинает  усиленно  заниматься  вы¬
яснением  природы  света  и  проверкой  уравнения  фотоэффекта
Эйнштейна.  В  1908  г.  он  сообщил,  что  результаты  его  экспери¬
ментальных  исследований  фотоэффекта  хорошо  согласуются  с
теорией  Эйнштейна.
 В  1910  г.  Иоффе  решил  экспериментально  выяснить,  сущест¬
вует  ли  магнитное  поле  у  катодных  лучей  —  потока  электронов.
В  среде  физиков  того  времени  по  этому  вопросу  были  самые
противоречивые  мнения.  Опыты  Иоффе,  поставленные  с  боль¬
шим  мастерством,  привели  к  совершенно  однозначному  и  неоп¬
ровержимому  выводу:  «Изложенные  наблюдения  устанавливают
существование  магнитного  поля  катодных  лучей.  Количественно
это  поле  совпадает  в  пределах  достигнутой  точности  (5%)  с  по¬
лем  эквивалентного  тока,  несущего  то  же  количество  электриче¬
ства.  Таким  образом,  между  потоком  свободного  электричества  и
токами  в  металлах  нет  никакой  разницы  по  отношению  к  вызы¬
ваемому  ими  магнитному  полю».  Эта  работа  Иоффе  заслуженно
считается  классической.
 Затем  ученый  берется  за  более  детальное  исследование  фо¬
тоэффекта;  он  собирается  зафиксировать  вылет  под  действием
одного  фотона  одного  электрона,  доказать  неоспоримо  кванто¬
вую  природу  света  и  точно  определить  заряд  электрона.  Идея
опыта  по  решению  последней  части  поставленной  задачи  сво¬
дилась  к  следующему:  в  поле  плоского  конденсатора  вводились
заряженные  металлические  частицы,  за  одной  из  которых  велось
наблюдение.  На  конденсаторе  подбиралась  такая  разность  по¬
тенциалов,  чтобы  частица  оказалась  в  положении  равновесия.
После  этого  на  нее  направляли  пучок  ультрафиолетового  излу¬
чения.  Как  только  частица  теряла  под  действием  этого  излуче¬
ния  электрон  (или  несколько  электронов),  равновесие  ее  в  кон¬
денсаторе  нарушалось.  Подбиралась  новая  разность  потенциа¬
лов,  чтобы  это  равновесие  восстановить.  «Если  присоединить  к
этим  опытным  данным  факты,  установленные  уже  с  несомнен¬
ностью  предыдущими  исследованиями,  то  опытное  обоснование
существования  электрона  можно  считать  законченным»,  —  за¬
явил  Иоффе  в  результате  этих  опытов.
 201

В  1913  г.  после  предварительной  сдачи  магистерских  экза¬
менов  Иоффе  представляет  к  защите  магистерскую  диссерта¬
цию5  «Элементарный  фотоэффект.  Магнитное  поле  катодных  лу¬
чей  (опытное  исследование)  >.  9  мая  1913  г.  защита  прошла
блестяще  и  Иоффе  единогласно  была  присуждена  степень  ма¬
гистра  физики.
 С  октября  1913  г.  А.  Ф.  Иоффе  становится  руководителем
кафедры  физики.  В  этот  период  он  активно  занимается  педа¬
гогической  работой:  читает  лекции  в  Политехническом  и  Горном
институтах,  в  университете.  Лекции  Иоффе  пользовались  очень
большой  популярностью  у  студентов.  В  1913—1915  гг.  у  него
появляются  первые  ученики  —  П.  Капица,  П.  Лукирский,  Н.  Се¬
менов,  Я.  Френкель  и  другие,  начинает  работать  ставший  знаме¬
нитым  семинар  Иоффе.  Иоффе  учил  определенности  и  строгости
в  суждениях,  смелости  мысли,  полету  фантазии  и  увлеченности
наукой.  Этот  семинар  сыграл  очень  большую  роль  в  организа¬
ции  Физико-технического  института  и  в  целом  в  развитии  физики
в  нашей  стране.
 Весной  1915  г.  Иоффе  успешно  защитил  докторскую  диссер¬
тацию  «Упругие  и  электрические  свойства  кварца»,  куда  вклю¬
чил  лишь  небольшую  часть  своих  исследований  по  электропро¬
водности  диэлектриков,  получил  вскоре  степень  доктора  и
осенью  1916  г.  стал  ординарным  профессором.
 Октябрьскую  революцию  Иоффе  принял  сразу,  «твердо  решив
навсегда  связать  свою  судьбу  со  Страной  Советов  и  внести
свою  долю  в  будущее  строительство».  Это  решение  он  настойчи¬
во  доказывал  своим  коллегам  по  Физико-химическому  общест¬
ву,  по  университету  и  Политехническому  институту.  Многим  это
не  нравилось,  и  они  стали  называть  Иоффе  «красным  профессо¬
ром».  В  1918  г.  он-  был  избран  членом-корреспондентом  Россий¬
ской  академии  наук  и  начал  активно  работать  над  созданием
новой  науки  и  культуры  в  молодой  Советской  Республике.  Если
до  революции  наука  для  Иоффе  была  только  любимым  делом,
то  теперь  она  должна  была  стать  прочным  фундаментом  социа¬
листической  техники,  средством  повышения  культуры  всего  на¬
рода  России.  Он  прекрасно  понимал  суть  реформы,  определен¬
ной  В.  И.  Лениным  в  его  «Наброске  плана  научно-технических
работ».
 В  1918  г.  Иоффе  вместе  с  М.  И.  Неменовым  ставит  перед
Народным  комиссаром  просвещения  вопрос  об  организации  ис¬
следовательского  института  по  физике  и  медицине  рентгеновских
лучей.  А.  В.  Луначарский  —  человек  высокой  культуры  и  широ¬
кого  размаха  —  одобрил  проект  ученых.  23  сентября  1918  г.  был
подписан  приказ  об  открытии  Государственного  рентгенологи-
 1  Заграничная  степень  доктора,  соответствующая  примерно  теперешней
кандидатской,  в  России  во  внимание  не  принималась.  Поэтому  Иоффе  при*
хил  ось  защищать  и  магистерскую,  и  докторскую  диссертации.
 202

ческого  и  радиологического  института  с  четырьмя  отделами:
физико-технический  отдел  возглавил  А.  Ф.  Иоффе,  медико-био¬
логический  —  М.  И.  Неменов,  оптический  —  Д.  С.  Рождествен¬
ский,  радиевый  —  Л.  С.  Коловрат-Червинский.  В  1919  г.  опти¬
ческий  отдел  был  преобразован  в  Оптический  институт.  В  круг
научных  задач  физико-технического  отдела  входило  исследова¬
ние  рентгеновских  лучей,  физика  твердого  тела  и  развитие  рент¬
генотехнической  промышленности.  Но  не  было  помещения
(все  было  организовано  на  базе  политехнического  института),
не  было  кадров,  не  было  оборудования  и  научной  библиотеки.
Предстояла  огромная  работа  по  решению  всех  этих  проблем.
 Основой  для  комплектования  физико-технического  отдела
кадрами  стал  научный  семинар  Иоффе.  Кроме  того,  по  его  же
инициативе  в  1919  г.  в  Политехническом  институте  был  открыт
физико-механический  факультет  для  подготовки  инженеров-фи-
зиков.  (Деканом  этого  факультета  вплоть  до  1948  г.  был  Абрам
Федорович.)  По  заданию  Иоффе  все  его  сотрудники  очень  вни¬
мательно  присматривались  к  студентам  и  выбирали  талантливых
молодых  людей.  Для  закупки  материалов,  оборудования  и  ли¬
тературы  Иоффе  обращается  с  просьбой  в  Наркомпрос  о  вы¬
делении  валюты  и  предоставления  ему  и  М.  И.  Неменову  загра¬
ничной  командировки  (Англия,  Германия,  Франция).  Нарком¬
прос  признал  командировку  целесообразной,  и  А.  В.  Луначар¬
ский  доложил  об  этом  В.  И.  Ленину  (валютой  распоряжался
только  Совнарком).  В.  И.  Ленин,  несмотря  на  страшные  трудно¬
сти,  которые  переживала  молодая  Советская  Республика,  дал
указание  о  выделении  соответствующих  средств.  В  феврале
 1921 	г.  Иоффе  выехал  в  Европу,  где  проделал  огромнейшую  ра¬
боту  по  выполнению  намеченных  задач.
 В  аналогичные  командировки  А.  Ф.  Иоффе  едет  в  1922,  1924
и  1925  гг.  В  результате  этих  командировок  он  налаживает  проч¬
ные  научные  контакты  почти  со  всеми  известными  физиками
Германии,  Англии,  Голландии,  Франции,  США.  Теперь  физико-
технический  отдел  был  оснащен  необходимыми  приборами  и
имел  нужные  для  работы  материалы.  Это  стало  залогом  его  ус¬
пешной  работы.
 В  1921  г.  было  принято  решение  организовать  на  базе  Рент¬
генологического  института  три  отдельных  научных  учреждения:
Медико-биологический,  Физико-технический  (ФТИ)  во  главе  с
А.  Ф.  Иоффе  и  Радиевый  институты.  Кадры  ФТИ  пополнялись
наиболее  способными  студентами  физико-механического  факуль¬
тета,  которые  проходили  в  нем  стажировку  и  после  зачислялись
в  его  штат.  Так  в  ФТИ  оказались  В.  Н.  Кондратьев,  Н.  Н.  Ми-
ролюбов,  А.  В.  Степанов,  Ю.  Б.  Харитон,  Г.  В.  Курдюмов,
А.  И.  Шальников  и  многие  другие.
 В  1924  г.  по  инициативе  Иоффе  начали  налаживаться  прямые
связи  физики  с  производством.  С  этой  целью  при  ФТИ  была  соз¬
дана  специальная  лаборатория,  в  которой  работали  по  совмести»
 203

тельству  лучшие  сотрудники  института.  Аналогичные  лаборато¬
рии  начали  создаваться  при  заводах.
 В  1927  г.  Иоффе  едет  в  США  для  чтения  лекций.  Ученые  США
высоко  оценили  уровень  лекций  советского  физика.  Результатом
этой  поездки  явилась  книга  «Физика  кристаллов»,  вышедшая
сначала  на  английском,  а  затем  на  русском  языке,  а  Калифор¬
нийский  институт  в  Беркли  присудил  Иоффе  степень  почетного
доктора  права.  В  этом  же  году  Иоффе  становится  членом  ряда
американских  научных  обществ.  Заметим,  что  в  это  время  меж¬
ду  СССР  и  США  не  было  еще  установлено  дипломатических  от¬
ношений.
 Несомненно,  что  благодаря  заграничным  поездкам  Иоффе  в
работе  VI  съезда  русских  физиков,  открывшемся  в  Москве  4  ав¬
густа  1928  г.,  приняли  участие  многие  зарубежные  ученые.
 Можно  без  преувеличения  сказать,  что  такие  съезды  были
совершенно  необходимы.  На  них  более  четко  определялись  ос¬
новные  направления  развития  советской  физики,  закладывались
основы  планового  развития  физической  науки  в  СССР,  устанав¬
ливались  прочные  научные  контакты  с  ведущими  физиками  ми¬
ра.  Эти  съезды  способствовали  развитию  физики  на  периферии,
они  были  хорошим  университетом  для  молодых  ученых  нашей
страны.
 В  этот  период  А.  Ф.  Иоффе  и  Н.  Н.  Семенов  продумывают
вопросы  о  расширении  сети  физико-технических  институтов,  оц
образовании  из  ЛФТИ  новых  самостоятельных  учреждений.
В  1931  г.  из  состава  Ленинградского  физико-технического  инсти¬
тута  выделился  Институт  химической  физики  во  главе  с  Н.  Н.  Се¬
меновым,  Электрофизический  институт,  Теплотехнический  ин¬
ститут  и  Институт  музыкальной  промышленности.  В  этот  же
период  организуются  три  филиала  ЛФТИ:  украинский  в  Харь¬
кове,  уральский  в  Свердловске,  сибирский  в  Томске,  ставшие
вскоре  самостоятельными  институтами.  Во  главе  их  стояли  уче¬
ники  Иоффе,  ядра  их  научных  коллективов  составляли  сотруд¬
ники  ЛФТИ.
 Для  решения  вопросов  применения  физики  в  сельском  хозяй¬
стве  по  инициативе  Иоффе  и  под  его  руководством  в  1932  г.  был
создан  Агрофизический  институт.  Этот  институт  занимался  про¬
блемами  восстановления  структуры  почвы  с  помощью  полиме¬
ров;  его  сотрудники  внесли  ряд  практических  предложений  по
использованию  в  сельском  хозяйстве  прозрачных  и  черных  по¬
лимерных  пленок,  по  светофизиологии  и  светокультуре  растений;
был  разработан  ряд  приборов  для  исследований  в  биологии  и
агрономии,  решались  вопросы  по  борьбе  с  засухой  и  замороз¬
ками.
 Что  касается  самого  ЛФТИ,  то  его  главными  научными  на*
правлениями  в  начале  30-х  годов  были  изучение  механических  и
электрических  свойств  кристаллов,  физика  полупроводников  и
полимеров,  исследования  в  области  ядерной  физики.  На  все^
 204

этих  участках  были  достигнуты  результаты  мирового  значения.
Иоффе  был  первым,  кто  сумел  выяснить  причину  большого  рас¬
хождения  теории  М.  Борна  о  прочности  кристаллов  с  результа¬
тами  опытов.  Виною  тому  были  дефекты  на  поверхности  крис¬
таллов.  Достаточно  было  их  убрать,  и  прочность  кристаллов  воз¬
растала  во  много  раз.  Это  было  очень  наглядно  и  просто  пока¬
зано  в  опытах  на  кристаллах  поваренной  соли,  прочность  которых
после  растворения  их  поверхностного  слоя  в  воде  резко  возраста¬
ла.  Менялись  при  этом  и  другие  механические  свойства.  Эти
опыты  Иоффе  стали  классическими.
 Исследованиями  по  полупроводникам  руководил  тоже  сам
Иоффе,  полимерами  занимались  А.  П.  Александров  и  П.  П.  Ко-
беко,  исследования  по  ядру  возглавлял  И.  В.  Курчатов.  В  1943  г.
на  основе  группы  Курчатова  была  создана  специальная  лабора¬
тория  №  2  —  будущий  институт  атомной  энергии  им.  И.  В.  Кур¬
чатова.
 К  своему  60-летию  А.  Ф.  Иоффе  подходил  как  признанный
глава  советских  физиков,  выдающийся  организатор  и  создатель
физической  школы  в  СССР,  как  прекрасный  педагог,  активный
общественный  деятель  и  ученый  с  большими  международными
связями  и  высоким  международным  авторитетом.  И.  В.  Курча¬
тов,  выступая  на  торжествах  по  случаю  60-летия  А.  Ф.  Иоффе,
говорил:  «Итоги  научно-организационной  деятельности  Абрама
Федоровича  огромны.  В  результате  его  усилий  в  Советском  Сою¬
зе  создана  большая,  блестящая,  имеющая  свое  лицо  школа  фи¬
зиков  и  десятки  научно-исследовательских  институтов  в  разных
концах  страны.  Исключительная  роль  Абрама  Федоровича  в  деле
создания  советской  физики  связана  с  тем,  что  он  не  ограничи¬
вает  свои  интересы  какой-то  одной  узкой  областью,  а  живо  от¬
кликается  на  все  важнейшие  течения  физики,  запросы  науки  и
народного  хозяйства.  Обладая  широчайшей  эрудицией,  хорошо
понимая  законы  внутреннего  развития  науки  и  ее  социальное
значение,  Абрам  Федорович  с  исключительной  ясностью  и  очень
остро  ставил  и  ставит  новые  проблемы,  имеющие  актуальное
значение».
 В  1940  г.  была  опубликована  работа  Иоффе  «Полупроводни¬
ки  в  физике  и  технике».  За  эти  исследования  в  1942  г.  ученый  был
удостоен  Государственной  премии  I  степени.
 В  трудные  военные  годы  ЛФТИ  был  эвакуирован  в  Казань.
Работать  приходилось  в  очень  тяжелых  условиях.  В  этот  период
Иоффе,  кроме  руководства  институтом,  ведет  большую  органи¬
зационную  работу:  он  вице-президент  АН  СССР  и  академик-сек¬
ретарь  Отделения  физико-математических  наук.
 В  1944  г.,  как  только  появилась  первая  возможность,  Иоффе
ставит  вопрос  о  возвращении  ЛФТИ  в  Ленинград.  В  начале
1945  г.  с  оборудованием  ЛФТИ  был  отправлен  из  Казани  пер¬
вый  эшелон.  Последние  составы  с  физтеховцами  прибыли  в  Ле¬
нинград  в  дни  Победы.  Началась  интенсивная  работа  по  наладке
 205

всего  большого  хозяйства  на  старом  месте.  Иоффе  и  ряд  его  уче¬
ников  вновь  усиленно  занимаются  исследованием  полупроводни¬
ков,  причем  комплексно  изучаются  различные  свойства:  механи¬
ческие,  тепловые,  электрические,  термоэлектрические,  оптиче¬
ские,  химические  и  фотоэлектрические.
 В  1954  г.  по  решению  Советского  правительства  был  органи¬
зован  Институт  полупроводников,  директором  которого  стал
академик  А.  Ф.  Иоффе.  Одним  из  итогов  работы  этого  института
под  научным  руководством  Иоффе  явилось  создание  новой  от¬
расли  науки  —  прямого  преобразования  световой  и  тепловой
энергии  в  электрическую  —  термоэлектроэнергетики.  В  1955  г.
А.  Ф.  Иоффе  за  выдающиеся  научные  результаты  в  развитии  по¬
лупроводниковой  электроники  и  в  связи  с  75-летием  со  дня  рож¬
дения  было  присвоено  высокое  звание  Героя  Социалистического
Труда  с  вручением  ордена  Ленина  и  Золотой  медали  «Серп  и
Молот».
 В  1960  г.  президиум  академии  наук  принимает  решение  по¬
строить  для  Института  полупроводников  новое  здание,  оснащен¬
ное  современной  техникой  и  оборудованием.  Иоффе  с  увлечением
работает  над  планом  будущего  института  и  его  тематикой.  Но
довести  до  конца  эту  работу  ему  не  удалось.  14  октября  1960  г.
 А. 	Ф.  Иоффе  умер.
 Имя  и  дела  академика  А.  Ф.  Иоффе  увековечены  его  боль¬
шим  вкладом  в  развитие  физической  науки,  работой  его  много¬
численных  учеников  и  созданных  им  институтов,  в  том  числе  и
ЛФТИ  им.  А.  Ф.  Иоффе.  Вечным  памятником  ученому  будет  раз¬
витие  нашей  советской  физики.
 С.  И.  ВАВИЛОВ
 Наука  только  тогда  служит  прогрес¬
су,  когда  она  соединена  с  демокра¬
тией.
 С. 	И.  Вавилов
 Сергей  Иванович  Вавилов  (1891—1951)—выдающийся  со¬
ветский  физик-экспериментатор,  тонкий  исследователь  истории
и  методологических  проблем  науки,  государственный  и  общест¬
венный  деятель  —  родился  в  Москве,  на  Большой  Пресне.
 Сергей  вырос  в  обеспеченной,  но  трудолюбивой  семье,  без  из¬
лишеств  и  роскоши.  Дома  была  чистота  и  строгий  порядок,  сю¬
сюканье  и  нежности  считались  вредными.  Детей  учили  быть
скромными,  воспитанными  и  самостоятельными.  У  Сергея  был
старший  брат  Николай  (позднее  известный  во  всем  мире  совет¬
ский  ученый  —  ботаник,  генетик  и  растениевод  —  академик
Н.  И.  Вавилов)  и  две  сестры  —  Александра  и  Лидия  (Александ¬
ра  окончила  медицинский  факультет,  была  доктором  наук  в
области  бактериологии;  Лидия  тоже  стала  врачом,  которой  про¬
чили  большое  будущее,  но  в  21  год  она  погибла  от  черной  чумы).

Желая  иметь  преемников  в
своих  торговых  делах,  отец  от¬
дал  обоих  сыновей  в  Коммер¬
ческое  училище.  В  училище
хорошо  было  поставлено  пре¬
подавание  естественных  наук
(химии,  биологии,  математики,
минералогии),  современных
иностранных  языков  (немецко¬
го,  французского,  английско¬
го)  .  Состав  преподавателей
был  очень  сильным,  основные
предметы  вели  профессора.  Ог¬
ромное  внимание  уделялось
развитию  индивидуальных
склонностей,  к  учащимся
предъявлялись  высокие  требо¬
вания.
 Сергей  рано  полюбил  физи¬
ку,  и  его  не  стали  удовлетворять
знания,  которые  давались  по  этой  дисциплине  в  училище.  Он
начинает  читать  научную  и  популярную  литературу,  слушает
вместе  с  братом  в  Политехническом  музее  публичные  лекции.
После  лекций  Сергей  старался  воспроизвести  в  домашней  лабо¬
ратории  увиденные  демонстрации.  В  училище  Сергей  делает  свой
первый  доклад  по  физике  «Радиоактивность  и  строение  атома»,
который  прошел  с  успехом  и  показал  большую  эрудицию  и  глу¬
бокие  знания  докладчика  в  этой  области.  В  то  же  время  он  увле¬
кается  литературой  (его  сочинения  приводили  в  восторг  учите¬
лей)  ,  философией,  искусством,  очень  любит  природу.
 В  1909  г.,  будучи  учеником  последнего  класса  училища,
 С. 	И.  Вавилов  тщательно  изучил  книгу  В.  И.  Ленина  «Материа¬
лизм  и  эмпириокритицизм»,  что,  конечно,  способствовало  росту
его  интереса  к  философским  проблемам  физики  и  потом  нашло
отражение  в  его  научной  деятельности.  Постепенно  Сергей  ста¬
новится  страстным  коллекционером  трудов  классиков  естество¬
знания.  Это  увлечение  он  сохранил  на  всю  жизнь.  Его  личная
библиотека  насчитывала  свыше  37  тысяч  книг,  среди  которых
было  много  редких.  Найденные  книги  он  тщательно  изучал.  Так
у  него  развивался  интерес  к  истории  науки.
 Сергей  Иванович  знал  пять  иностранных  языков:  английский,
немецкий,  французский,  польский  и  итальянский,  причем  два
последних  он  изучил  самостоятельно.  Решив,  что  после  оконча¬
ния  училища  он  пойдет  на  физико-математический  факультет
Московского  университета,  Вавилов  начинает  самостоятельно
изучать  латинский  язык.  За  один  год  пройден  6-летний  курс  гим¬
назии,  и  в  1909  г.,  окончив  Коммерческое  училище,  он  успешно
сдал  полный  курс  латинского  языка.  В  этом  же  году  он  стал  сту¬
 207
 С.  И.  Вавилов

дентом  математического  отделения  физико-математического  фа¬
культета  Московского  университета.
 Вавилову  повезло.  Начало  XX  в.  было  порой  расцвета  Мос¬
ковского  университета.  В  то  время  в  университете  работали  ве¬
дущие  профессора  русской  науки.  Физика,  например,  была
представлена  Н.  А.  Умовым,  П.  Н.  Лебедевым,  А.  А.  Эйхен-
вальдом,  механика  —  Н.  Е.  Жуковским,  С.  А.  Чаплыгиным,  хи¬
мия—  Н.  Д.  Зелинским  и  И.  А.  Каблуковым,  минералогия  —
 В. 	И.  Вернадским  и  т.  д.  Вот  как  Сергей  Иванович  вспоминал  о
лекции  П.  Н.  Лебедева:  «Сентябрь  1909  года,  первая  услышан¬
ная  мною  лекция  Лебедева.  Она  была  совсем  не  похожа  на  про¬
чие  университетские  лекции.  Лебедев  обращался  к  аудитории
как  к  возможным  будущим  ученым  и  рассказывал  о  том,  что
нужно  для  того,  чтобы  сделаться  физиком-исследователем.  Это
оказывается  совсем  не  легким  делом,  но  в  заключение  следовали
обнадеживающие  слова:  «Плох  тот  казак,  который  не  хочет  быть
атаманом».  Образ  физика-ученого  и  уроки  первой  лекции  запе¬
чатлелись  на  всю  жизнь».
 Большим  событием  в  жизни  студентов  в  1909  г.  был  XII  Все¬
российский  съезд  русских  естествоиспытателей  и  врачей.  Студент
Вавилов  был  назначен  распорядителем  физической  секции.  На¬
стоящей  школой  для  молодых  физиков  были  выступления
П.  Н.  Лебедева,  А.  Н.  Крылова,  А.  Ф.  Иоффе  и  др.  Особенно
большой  успех  выпал  на  долю  Лебедева.  «Вечернее  заседание
физической  секции,  на  повестке  доклад  П.  Н.  Лебедева  «О  свето¬
вом  давлении  на  газы».  Никогда  не  приходилось  видеть  более
напряженной  аудитории,  внимавшей  каждому  слову  сообщения
о  неслыханном  по  трудности  опыте,  никогда  позднее  я  не  слышал
таких  аплодисментов  после  «сухого»  специального  научного  до¬
клада,  как  в  тот  вечер.  Это  был  подлинный  заслуженный  триумф
великого  физика-экспериментатора,  осуществившего  опыт,  быв¬
ший  едва  ли  под  силу  кому-нибудь  другому  на  свете»,  —  вспоми¬
нал  С.  И.  Вавилов.
 Сергей  Иванович  был  счастлив,  что  ему  удалось  познако¬
миться  с  великим  русским  ученым.  Узнав,  что  у  П.  Н.  Лебедева
есть  своя  школа,  он  обратился  к  нему  с  просьбой  о  допуске  к
работе  в  его  лабораторию.  Согласие  было  дано,  и  Вавилов,  бу¬
дучи  студентом  второго  курса,  становится  участником  знамени¬
той  лебедевской  школы.  В  связи  с  тем,  что  здоровье  П.  Н.  Ле¬
бедева  к  этому  времени  стало  уже  совсем  плохим,  непосредст¬
венным  руководителем  Вавилова  стал  приват-доцент,  главный
помощник  Петра  Николаевича,  Петр  Петрович  Лазарев.
 На  всю  жизнь  запомнил  Вавилов,  что  главными  традициями
школы  Лебедева  были  самостоятельность  и  инициатива.  Каждый
должен  был  быть  в  курсе  научных  дел  других  сотрудников.
 С  1901  г.  еженедельно  в  небольшой  комнате  Столетовской
библиотеки  работал  семинар  П.  Н.  Лебедева.  Здесь  царили  са¬
мые  демократические  порядки,  здесь  все  были  равны.  Впослед¬
 208

ствии  на  основе  этого  семинара
возникло  Московское  физичес¬
кое  общество.
 В  1911  г.  из-за  реакционной
политики  царизма  из  Москов¬
ского  университета  ушло  130
(одна  треть  состава)  профессо¬
ров,  доцентов  и  преподавате¬
лей.  Для  лаборатории  Лебеде-'
ва  пришлось  искать  частные
квартиры.  Благодаря  помощи
друзей  за  три  месяца  лабора¬
тория  была  оборудована  на  но¬
вом  месте,  в  Мертвом  переулке
Москвы.  Начав  работу  в  «лебе¬
девском  подвале»  на  Моховой,
 С. 	И.  Вавилов  продолжал  ее  в
Мертвом  переулке.  Здесь  им
было  выполнено  первое  науч¬
ное  исследование  по  выцвета¬
нию  красителей.  Работа  по  выцветанию  красителей  под  действи¬
ем  тепла  получила  высокую  оценку  и  была  опубликована  в
1914  г.  В  1915  г.  Вавилов  за  эту  работу  получил  Золотую  медаль
Общества  любителей  естествознания  при  Московском  универси¬
тете.
 В  мае  1914  г.  С.  И.  Вавилов  успешно  сдал  экзамены  за  уни¬
верситет,  получил  диплом  I  степени  и  приглашение  остаться  на
кафедре  физики  для  подготовки  к  профессорскому  званию.  Но,
помня  события  1911  г.,  он  отказался  от  этого  лестного  предложе¬
ния:  ему  не  хотелось  работать  там,  где,  по  его  словам,  «вместо
профессоров  стали  выступать  полицейские  пристава».  В  июне
1914  г.  С.  И.  Вавилов  был  призван  в  армию.
 Вавилов  находился  на  фронте  все  четыре  года,  сначала  ря¬
довым,  а  потом  младшим  унтер-офицером.  Работая  в  системе
армейской  радиосвязи,  Сергей  Иванович  предложил  очень  прос¬
той  и  надежный  способ  пеленгации  вражеских  радиостанций.
Суть  его  сводилась  к  тому,  что  местоположение  неизвестной
станции  определялось  по  относительной  силе  ее  сигнала,  прини¬
маемого  одновременно  несколькими  другими  радиостанциями.
В  октябре  1916  г.  Вавилов  экспериментально  проверил  свой  ме¬
тод.  Он  прекрасно  оправдался  на  практике,  и  Сергей  Иванович
оформил  результаты  своего  исследования  в  виде  статьи.  Однако
рукопись  была  утеряна,  ее  нашли  и  опубликовали  лишь  в  1952  г.
Что  касается  применения  метода  пеленгации  в  армии,  то  Вави¬
лов  составил  очень  четкую  инструкцию  и  рекомендации  по  его
использованию.
 В  1918  г.  Вавилов  становится  сотрудником  Физического  ин¬
ститута,  возглавляемого  П.  П.  Лазаревым.  Главным  направле¬
 П.  П.  Лазарев
 209

нием  работы  института  было  создание  рентгеновских  установок
для  медицинских  целей  и  научных  исследований.  Здесь  появил¬
ся  первый  в  нашей  стране  образцовый  рентгеновский  кабинет.
Именно  здесь  В.  И.  Ленину  были  сделаны  предоперационные
снимки  застрявшей  в  организме  пули.  В  этом  институте  С.  И.  Ва¬
вилов,  будучи  заведующим  отделением  физической  оптики,  про¬
работал  до  1930  г.,  выполнив  ряд  фундаментальных  работ  в  об¬
ласти  люминесценции  и  оптики.
 Стремясь  проверить  квантовую  природу  света,  С.  И.  Вавилов
начинает  заниматься  вопросами  поглощения  и  испускания  света
элементарными  молекулярными  системами.  Идеи  работы  своди¬
лись  к  следующему.  Если  свет  действительно  испускается  кван¬
тами,  то  их  число  в  каждый  момент  времени  будет  разным,  оно
будет  статистически  колебаться  около  некоторого  среднего  зна¬
чения.  Значит,  и  поглощаться  в  каждый  момент  будет  разное
количество  света.  В  случае  сильных  потоков  это  невозможно  за¬
метить,  так  как  квантовые  флуктуации  не  велики.  Но  если  взять
предельно  слабый  световой  поток,  то,  вероятно,  можно  обнару¬
жить  беспорядочные  изменения  поглощательной  способности  ве¬
щества.  Это  и  будет  доказывать  квантовую  природу  света.
 Суть  другого  способа,  тоже  предложенного  Вавиловым,  сос¬
тояла  в  следующем.  Если  работать  с  очень  сильными  источника¬
ми  света,  то  молекулы  вещества,  поглощая  кванты  света,  будут
переходить  в  возбужденное  состояние.  По  мере  возрастания  ин¬
тенсивности  потока  число  этих  молекул  будет  возрастать,  сле¬
довательно,  поглощение  света  данной  длины  волны  должно
уменьшиться  (ведь  центров  поглощения  будет  меньше).  Обна¬
ружение  такого  эффекта  на  опыте  явилось  бы  также  прямым
подтверждением  квантовой  природы  света.
 Опыты,  проведенные  Вавиловым  в  1919—1920  гг.,  дали  отри¬
цательный  результат,  хотя  интенсивность  света  менялась  в
1019  раз.  Причину  неудачи  можно  понять  из  следующих  сообра¬
жений.  Индикатором  слабого  света  в  опытах  был  глаз.  Он  очень
чувствителен,  но  инерционен,  сохраняя  зрительное  ощущение  при¬
мерно  0,1  с.  Это  и  приводит  к  усреднению  световых  флуктуаций,
и  они  становятся  незаметными.  Что  касается  опытов  с  сильными
источниками  света,  то  число  центров  поглощения  заметно  умень¬
шить  не  удалось.  Молекулы  в  возбужденном  состоянии  находят¬
ся  всего  10-я  с,  а  затем  переходят  в  обычное  состояние,  излучая
поглощенную  энергию.  Для  этого  нужны  были,  во-первых,  более
мощные  световые  потоки  и,  во-вторых,  вещества,  в  которых  моле¬
кулы  более  длительное  время  находятся  в  возбужденном  состоя¬
нии.  К  этому  вопросу  С.  И.  Вавилов  возвратился  в  1925  г.  и  вме¬
сте  со  своим  помощником  В.  Л.  Левшиным  провел  новые  серии
опытов.  Экспериментальная  техника  за  эти  пять  лет  значительно
выросла,  глубже  стали  знания  физиков  и  о  строении  молекул.
В  результате  опытов  было  обнаружено  уменьшение  коэффициен¬
та  логлощения  уранового  стекла  при  больших  интенсивностях
 210

света.  Этот  эффект  Вавилова  —  Левшина  лег  в  основу  новой
области  науки  —  нелинейной  оптики.  Сейчас  он  используется  как
оптический  затвор  в  импульсных  твердотельных  лазерах.  Этот
затвор  представляет  собой  кювету  со  специально  подобранной
жидкостью,  которая  становится  прозрачной  для  лазерного  излу¬
чения  лишь  при  достижении  пучком  определенной  мощности.
 Далее  Вавилов  стремился  выяснить  границы  применимости
принципа  суперпозиции.  Суть  принципа  состоит  в  том,  что  два
световых  луча,  пересекаясь  друг  с  другом,  не  взаимодействуют,
и  каждый  распространяется  так,  как  если  бы  другого  не  было.
Но  если  свет  —  поток  фотонов,  то  разве  фотоны  не  могут  взаи¬
модействовать  (сталкиваться)  друг  с  другом?  Для  того  чтобы
вероятность  столкновения  была  больше,  надо,  видимо,  брать
сильные  световые  потоки.  Сергей  Иванович  ставит  соответству-
щие  опыты,  но  эффекта  рассеяния  фотонов  на  фотонах  не  обна¬
руживает.  В  связи  с  этим  Вавилов  писал,  что  принцип  суперпо¬
зиции,  по  крайней  мере  видимого  света,  является  одним  из  точ¬
нейших  положений  оптики.  И  до  сих  пор  физики  не  обнаружили
нарушения  этого  принципа.
 С  1932  по  1942  г.  С.  И.  Вавилов  вместе  с  сотрудниками  Ле¬
нинградского  государственного  оптического  института  проводит
серию  опытов  по  исследованию  квантовых  флуктуаций  в  сла¬
бых  световых  пучках.  В  качестве  индикатора  он  снова  исполь¬
зует  глаз,  посылая  в  него  свет  отдельными  кратковременными
вспышками,  чтобы  не  учитывать  его  инерционность.  Световой
поток  по  силе  находился  вблизи  порога  зрительного  ощущения.
Кроме  того,  глаз  в  опытах  строго  фиксировался,  чтобы  световой
поток  попадал  в  одно  и  то  же  место  сетчатки  и  не  нужно  было
бы  учитывать  разную  чувствительность  ее  различных  участков.
Многочисленные  опыты,  проведенные  с  особой  тщательностью,
однозначно  показали  наличие  квантовых  флуктуаций  и  их  ста¬
тистический  характер.  Это  были  опыты,  в  которых  ученые  впер¬
вые  «увидели»  световые  кванты  и  которые  привели  к  важным  вы¬
водам  в  области  физиологической  оптики.
 В  этот  же  период  С.  И.  Вавилов  ставит  опыты  по  наблюдению
квантовых  флуктуаций  при  интерференции.  При  интерференции
двух  когерентных  лучей  возникает  устойчивая  картина  из  свет¬
лых  и  темных  полос.  А  что  изменится  в  этой  картине,  если  лучи
будут  слабыми?  Темные  полосы,  очевидно,  не  изменятся,  светлые
же,  благодаря  квантовым  флуктуациям,  будут  изменять  свою
интенсивность,  и  при  малой  силе  света  эти  изменения  будут  раз¬
личимыми  для  глаза.  Опыты  прекрасно  подтвердили  эту  идею.
Работы  С.  И.  Вавилова  по  квантовым  флуктуациям  получили  вы¬
сокое  признание  и  вызвали  большой  интерес  за  рубежом.
В  1943  г.  за  эти  работы  Вавилов  был  удостоен  Государственной
премии  II  степени.
 Мировую  известность  и  признание  Вавилова  как  ученого  при¬
несли  ему  работы  по  люминесценции.  Исследованию  этого  явле¬
 211

ния  Сергей  Иванович  отдал  30  лет  своей  жизни.  В  результате
были  установлены  важнейшие  закономерности  люминесценции  и
найдено  исключительно  важное  и  широкое  ее  техническое  при¬
менение  в  лампах  дневного  света.
 В  1926  г.  С.  И.  Вавилов  получает  полугодовую  научную  коман¬
дировку  за  границу.  В  Берлине  он  знакомится  с  Физическим
институтом  Берлинского  университета,  участвует  в  семинаре
М.  Лауэ.  На  одном  из  семинаров  Прингсгейм  доложил  работу
Вавилова  и  Левшина  по  изучению  явлений  флюоресценции  и
фосфоресценции  красителей.  По  словам  Вавилова,  «сделал  он
это  недурно...  Присутствовал  весь  Олимп,  т.  е.  Эйнштейн,  Нернст,
Планк,  Лауэ,  не  говоря  о  молодых  Боте,  Бозе  и  т.  д.  Прингсгейм
не  скупился  на  разные  «поразительно»,  «как  остроумно»,  «впе¬
чатляюще»,  так  что  аудитория  только  крякала.  «Сам»,  т.  е.  Эйн¬
штейн,  сделал  посередине  доклада  свой  классический  вопрос,  ко¬
торый  он  делает  по  поводу  вещей,  ему  понравившихся:  «Где  это
сделано?»
 Во  время  командировки  Вавилов  внимательно  знакомился  с
физическим  оборудованием,  выпускаемым  в  Германии,  с  метода¬
ми  работы  немецких  физиков,  посещал  оптические  фирмы  Цейса,
вел  переговоры  о  приобретении  приборов  и  литературы,  выпол¬
нил  в  лаборатории  Прингсгейма  научную  работу.
 Сергей  Иванович  с  большим  удовольствием  посетил  Геттин¬
ген,  где  в  то  время  теоретическую  физику  возглавлял  М.  Борн,
экспериментальную  физику  —  Д.  Франк,  математику  —  Д.  Гиль¬
берт.  Город  и  университет  произвели  на  Вавилова  очень  прият¬
ное  впечатление:  «Маленький  городок,  весь  в  садах,  с  зелеными
холмами  кругом.  Живет  все  университетом  и  для  университета...
Познакомился  с  Борном.  Был  на  его  лекции  по  новой  квантовой
механике  и  на  семинаре.  Последняя  новость  —  создание  теории
Шредингера  и  Гейзенберга.  Вообще,  теоретики  полагают,  что
плотина  прорвалась  и  начинается  новая  эра  физики»,—  писал
домой  Вавилов.
 В  1929  г.  он  стал  профессором,  заведующим  кафедрой  физики
физического  факультета  МГУ.  В  1931  г.  Вавилов  с  помощью
наиболее  опытных  преподавателей  разработал  программу  по
общей  физике  для  физического  факультета,  которая  была  одоб¬
рена  и  введена  в  действие.  Лекции  Вавилова  пользовались  у  сту¬
дентов  большим  успехом:  читал  он  их  четко  и  ясно,  сопровождая
демонстрациями  и  не  увлекаясь  математикой.
 В  МГУ  С.  И.  Вавилов  начал  создавать  свою  научную  школу
из  аспирантов  и  студентов  старших  курсов.  В  1931  г.  он  был
избран  членом-корреспондентом  АН  СССР,  а  в  1932  г.  —  стал
академиком.  В  этом  же  году  Сергей  Иванович  был  назначен  за¬
местителем  директора  по  научной  работе  Государственного  оп¬
тического  института  (ГОИ)  в  Ленинграде.
 ГОИ  играл  ведущую  роль  во  всех  разделах  оптики:  оптотех¬
нике  и  светотехнике,  фотографии  и  фотохимии,  изготовлении  и
 212

полировке  оптического  стекла,
оптической  пирометрии.  Это
был  не  только  ведущий  научно-
исследовательский  центр  по
оптике,  но  и  научно-исследова-
тельский  центр  всей  оптико¬
механической  промышленности
страны.
 В  1932  г.  в  ГОИ  была  соз¬
дана  лаборатория  люминесцен¬
тного  анализа  во  главе  с
С.  И.  Вавиловым.  Будучи  науч¬
ным  руководителем  ГОИ,  Ва¬
вилов  способствовал  разверты¬
ванию  работ  по  созданию  пер¬
вых  советских  электронных
микроскопов,  по  демаскировке
различных  объектов  на  снегу
и  изучению  стратосферы,  по
физиологической  оптике.
 В  1935  г.  Вавилов  едет  в  заграничную  командировку  для  оз¬
накомления  с  постановкой  научных  исследований  по  оптике  в
ряде  стран  (Франция,  Германия,  Италия,  Польша,  Австрия).
Полученный  опыт  ученый  с  успехом  использовал  в  своей  работе
в  ГОИ  и  Физическом  институте  АН  СССР.  Знание  организации
научной  работы  за  рубежом  пригодилось  Сергею  Ивановичу,  ког¬
да  он  стал  президентом  АН  СССР.
 С  1932  г.  Вавилов  —  руководитель  физического  отдела  Фи-
зико-математического  института  АН  СССР.  Он  с  огромной  энер¬
гией  взялся  за  превращение  этого  маленького  и  слабого  отдела  в
большой  Физический  институт,  который  бы  стал  центром  физи¬
ческой  мысли  нашей  страны.  Он  считал,  что  в  институте  должны
быть  представлены  все  наиболее  перспективные  направления  со¬
временной  физики  (теория  и  эксперимент),  особенно  изучение
структуры  вещества  и  ядерная  физика.  По  его  инициативе  в  этих
областях  начались  первые  экспериментальные  работы.
 В  1933  г.  С.  И.  Вавилов  предложил  своему  аспиранту  П.  А.  Че-
ренкову  исследовать  люминесценцию  растворов  ураниловых  со¬
лей  под  действием  у-лучей.  Вскоре  Черенков  заметил,  что  лю¬
минесценцию  сопровождает  еще  какое-то  слабое  свечение,  име¬
ющее  синюю  окраску.  В  результате  многочисленных  опытов  бы¬
ло  установлено,  что  это  свечение  не  обладает  ни  одним  из
свойств,  присущих  люминесценции:  оно  возникало  в  любых  про¬
зрачных  жидкостях  и  твердых  телах;  спектральный  состав  из¬
лучения  не  зависел  от  химической  природы  облучаемого  вещест¬
ва;  излучение  распространялось  только  вперед,  под  некоторым
углом  к  направлению  пучка  у-лучей;  его  не  удавалось  потушить,
как  это  делалось  с  люминесценцией;  оно  не  ослабевало  при
 213
 П.  А.  Черенков

Анализируя  эти  результаты,
Сергей  Иванович  уже  в  1934  г.
приходит  к  выводу,  что  это  све¬
чение  вызывается  не  у  луча  ми,
а  электронами,  обладающими
большими  скоростями  и  возни¬
кающими  в  веществе  при  про¬
хождении  через  него  улучей.
Для  подтверждения  этой  вер¬
сии  были  проделаны  специаль¬
ные  опыты  по  возбуждению  све¬
чения  веществ  электронами.
Возникающее  при  этом  свече¬
ние  оказалось  аналогичным  по
своим  свойствам  ранее  обнару¬
женному.  Сам  С.  И.  Вавилов
назвал  это  явление  «эффектом
 сильном  нагреве  вещества,
Встал  вопрос:  какова  же  его
природа?
 И.  Е.  Тамм
 Черенкова».  К  1937  г.  И.  Е.  Тамм  и  И.  М.  Франк  разработали
теорию  данного  явления:  оно  объяснялось  тем,  что  сверхсвето¬
вой  электрон  (скорость  которого  больше  фазовой  скорости  света
в  данной  среде)  при  движении  в  среде  излучает  электромагнит¬
ную  волну,  которая  от  него  отстает,  образуя  коническую  по¬
верхность.
 Долгое  время  ни  теория,  ни  явление  не  признавались.  Но
развитие  физики  делало  свое  дело.  В  1946  г.  ученые  за  данное
открытие  были  удостоены  Государственной  премии  I  степени;  а
в  1958  г.  Тамму,  Франку  и  Черенкову  за  открытие  и  толкование
эффекта  Черенкова  была  присуждена  Нобелевская  премия.  Име¬
ни  С.  И.  Вавилова  в  списке  лауреатов  не  было,  хотя  его  руково¬
дящее  начало  в  этом  открытии  совершенно  бесспорно.  Но,  по  по¬
ложению,  Нобелевские  премии  присуждаются  только  живущим
ученым  (Вавилов  умер  в  1951  г.).  С  открытием  излучения  Вави¬
лова—  Черенкова  возник  новый  раздел  современной  физики  —
оптика  сверхсветовых  излучателей.  С  помощью  излучения  Вави¬
лова—  Черенкова  можно  определить  скорость  элементарных  ча¬
стиц  высоких  энергий,  установить  их  природу.  С  использова¬
нием  этого  излучения  Сегре  был  открыт  антипротон.  Счетчики
Вавилова  —  Черенкова  нашли  широкое  применение  в  космической
технике.  На  основе  этого  явления  созданы  специальные  спект¬
рометры  для  определения  энергии  у-лучей  при  работе  ускорите¬
лей.  Этот  эффект  используется  и  в  астрофизике,  и  в  решении
проблемы  управляемых  термоядерных  реакций.
 В  1938  г.  необходимость  исследований  в  области  ядерной
физики  стала  совершенно  очевидной.  Президиум  АН  СССР,  за¬
слушав  доклад  Вавилова  по  этому  вопросу,  одобрил  деятель¬
 214

ность  ФИАНа,  указал  на  недостатки  и  наметил  планы  по  орга¬
низации  этих  работ  в  рамках  академии.  При  физическом  отде¬
лении  АН  СССР  была  создана  специальная  комиссия  по  атом¬
ному  ядру  во  главе  с  Вавиловым.  С  1939  г.  лабораторию  атом¬
ного  ядра  ФИАНа  стал  возглавлять  Д.  В.  Скобельцын.
 Война  застала  Сергея  Ивановича  в  расцвете  творческих  сил:
в  марте  1941  г.  ему  исполнилось  50  лет.  На  второй  день  после
нападения  гитлеровской  Германии  на  Советский  Союз  собралось
заседание  президиума  АН  СССР,  принявшее  решение  о  незамед¬
лительной  перестройке  всей  работы  на  военный  лад.  Перестраи¬
ваться  приходилось  в  исключительно  сложных  условиях:  ведь
ведущие  институты  академии  сначала  нужно  было  эвакуировать
из  Москвы  и  Ленинграда  в  глубь  страны.  ГОИ  был  эвакуирован
в  Йошкар-Олу  в  здание  Поволжского  лесомеханического  инсти¬
тута;  ФИАН  разместился  на  третьем  этаже  физического  факуль¬
тета  Казанского  университета.
 Эвакуацией  ФИАНа  Вавилов  занимался  сам.  Запаса  времени
не  было:  фронт  нуждался  в  немедленной  помощи  физиков.
И  ученые,  несмотря  на  отсутствие  элементарных  условий,  быст¬
ро  освоились  и  начали  делать  свое  дело.  Работали  в  тесноте,  при
постоянной  нехватке  материалов  и  продовольствия,  оборудова¬
ния  и  топлива,  по  10  и  более  часов  в  сутки.  И  вскоре  армия  полу¬
чила  новые  образцы  дальномеров,  стереотруб,  различных  объек¬
тивов  для  аэрофотосъемки,  средства  для  оптического  контроля
маскировочных  покрытий,  методы  маскировки  военных  кораблей,
полетные  очки  для  военных  летчиков,  светящиеся  люминесцент¬
ные  составы,  первые  опытные  образцы  люминесцентных  ламп  для
подводных  лодок,  новые  составы  стекла  и  т.  д.
 Трудно  было  Сергею  Ивановичу  одновременно  руководить
двумя  институтами.  Ездить  из  Йошкар-Олы  в  Казань  и  обратно
приходилось  в  душных,  битком  набитых  людьми  вагонах.  По
12  часов  академику  приходилось  выстаивать  в  тамбурах,  ибо  из-
за  своего  слабого  здоровья  он  не  переносил  духоты.  В  1943  г.
Вавилов  был  назначен  уполномоченным  Государственного  коми¬
тета  Обороны.  Теперь  надо  было  часто  ездить  еще  и  в  Москву.
Вспоминая  об  этих  годах,  академик  А.  А.  Лебедев  писал:  «Его
ничто  не  могло  остановить:  ни  переполненные  вагоны,  в  которых
всю  ночь  приходилось  стоять,  ни  томительные  ожидания  поезда,
редко  ходившего  по  расписанию...  Удивительно  было  видеть  в
этом  хрупком  на  вид  человеке  такую  волю.  Нередко  Сергей  Ива¬
нович  возвращался  домой  совершенно  изможденным,  он  чувст¬
вовал  себя  в  такие  минуты,  как  он  сам  говорил,  «как  покойник».
Но  ои  никогда  не  жаловался  и  самоотверженно  продолжал  нес¬
ти  свои  обязанности.  Меня  всегда  поражало  в  нем  сочетание
удивительной  доброжелательности  и  внимания  к  нуждам  окру¬
жающих  его  людей  и  суровой  беспощадности  к  себе:  он  не  щз*
дил  себя,  когда  ему  надо  было  выполнить  то,  что  он  считал  сво¬
им  долгом».  За  успешную  работу  по  развитию  отечественной
 215

оптико-механической  промышленности  Вавилов  в  1943  г.  был  на¬
гражден  орденом  Ленина.  В  этом  же  году  за  работы  по  люми¬
несценции  и  квантовым  флуктуациям  света  он  был  удостоен  Го¬
сударственной  премии  II  степени.
 16  июня  1945  г.  в  Москве  начала  работу  юбилейная  сессия
АН  СССР,  посвященная  220-летию  академии,  на  которой  акаде¬
мик  Вавилов  был  единодушно  избран  президентом  АН  СССР.
 Перед  академией  наук  в  этот  период  стояли  огромные  зада¬
чи  перестройки  науки  на  мирные  рельсы,  на  быстрое  развитие
новых  важных  направлений  (атомное  ядро,  космос),  на  обеспе¬
чение  тесной  связи  науки  с  восстановлением  хозяйства  и  новым
строительством.  Сознавая  огромную  ответственность,  возложен¬
ную  на  него,  Вавилов  с  большим  энтузиазмом  взялся  за  работу.
Он  прекрасно  понимал,  что  научные  исследования  приобретают
новый  характер  и  для  решения  фундаментальных  проблем  необ¬
ходимо  было  объединять  усилия  больших  коллективов,  привле¬
кать  ученых  разных  профилей.  Он  также  отчетливо  сознавал,  что
для  выполнения  поставленных  задач  научной  работе  необходимо
придать  плановый  характер.  Все  это  было  принято  далеко  не
сразу  и  не  всеми.  Будущее  показало,  что  Вавилов  был  прав.
 По  инициативе  Вавилова  началось  строительство  нового  зда¬
ния  ФИАНа,  учебно-научного  комплекса  МГУ  на  Ленинских  го¬
рах,  Института  органической  химии,  Института  металлургии,
обсерваторий  в  Симеизе  и  Алма-Ате,  институтов  машиностроения
и  механики,  автоматики  и  телемеханики,  химической  физики
и  т.  д.  —  всего  более  50  крупных  научных  объектов.
 С.  И.  Вавилов  всячески  стимулировал  развитие  в  стране
ядерных  исследований.  В  его  кабинете  регулярно  проводились
закрытые  семинары  по  ядерной  физике  с  участием  узкого  круга
лиц,  в  том  числе  И.  В.  Курчатова  и  В.  И.  Векслера.  Была  орга¬
низована  специальная  комиссия  по  космосу,  в  которую  вошли
ведущие  академики  в  этой  области:  А.  А.  Благонравов,
М.  В.  Келдыш,  С.  П.  Королев,  Л.  И.  Седов  и  др.  Именно  по
настоянию  Вавилова  непосредственное  руководство  работами  по
космосу  было  поручено  академику  М.  В.  Келдышу.  Сегодня  мы
можем  сказать,  насколько  дальновидным  и  правильным  было
это  решение.
 Вавилов  способствовал  развитию  работ  по  генетике,  он  стре¬
мился  максимально  расширить  географию  научной  деятельности
академии  путем  организации  ее  филиалов  на  Урале  (Сверд¬
ловск),  в  Сибири  (Красноярск,  Иркутск),  в  союзных  республи¬
ках.  По  инициативе  Вавилова  решением  Совета  Министров
СССР  при  АН  СССР  был  создан  совет  по  координации  научной
деятельности.  Это  было  очень  важно  и  необходимо,  так  как  в
научную  работу  втягивалось  все  больше  и  больше  институтов  и
учреждений  в  различных  областях  нашей  страны.
 Здесь  хотелось  бы  сказать  несколько  слов  о  стиле  и  методах
работы  С.  И.  Вавилова,  об  оценке  его  деятельности.  Только  сб-
 216

ладая  большим  талантом  ученого  —  исследователя  и  организа¬
тора  и  огромной  работоспособностью,  можно  было  поднять  то,
что  лежало  на  его  плечах.  Несмотря  на  огромную  занятость,  он
никогда  не  суетился,  не  прекращал  беседы,  не  доведя  ее  до  ло¬
гического  конца,  не  бросался  от  одного  дела  к  другому.  Четкость
и  деловитость  характеризуют  его  административную  деятель¬
ность.  Он  умел  быстро  переключаться  с  одного  дела  на  другое,
умел  одновременно  читать  и  слушать.  Он  никогда  не  командо¬
вал  и  не  повышал  голоса,  но  все  его  распоряжения  выполнялись
беспрекословно.  Он  умел  сочетать  мягкость  и  интеллигентность
с  большой  твердостью.  «Юмор  не  оставлял  Сергея  Ивановича
при  замечаниях  и  выговорах  подчиненным.  Надо  сказать,  что  я
не  помню  случая,  когда  бы  Сергей  Иванович  вышел  из  себя,  да¬
же  просто  резкий  тон  в  его  замечаниях  был  редкостью...  Среди
самых  сильных  его  выражений  были:  «нехорошо»  (или  даже  «не
совсем  хорошо»)  и  его  знаменитое  «стыдобушка».  Последнее  уже
граничило  с  пределом  строгости,  и  этой  его  оценки  боялись  как
огня»,  —  вспоминал  академик  Б.  А.  Введенский.  «Свои  просьбы
он  часто  начинал  так:  «Я  знаю,  что  вы  очень  заняты,  но...»  и  т.  д.
Это  не  было  формой  вежливости,  просто  у  него,  видимо,  были  две
мерки:  одна  снисходительная  —  для  других  и  беспощадная  —  для
себя»,  —  говорил  И.  М.  Франк.  Эту  беспощадность  к  себе,  рабо¬
ту  «на  износ»  отмечали  в  Сергее  Ивановиче  многие  знавшие
его.
 В  1946  г.  Вавилов  был  избран  депутатом  Верховного  Совета
СССР.  К  своим  депутатским  обязанностям  он  относился  так  же
серьезно  и  ответственно,  как  и  к  работе.  Он  был  страстным  бор¬
цом  за  мир,  за  международное  сотрудничество.  Его  заслуги  были
оценены  многими  иностранными  академиями  наук,  избравшими
его  своим  членом,  он  был  почетным  доктором  ряда  университе¬
тов.  Вавилов  любил  не  только  науку,  но  и  не  менее  сильно  ее
историю.  «Я  не  помню  ни  одного  вопроса  из  истории  физики,  на
который  Сергей  Иванович  не  мог  бы  дать,  и  притом  немедленно,
исчерпывающего  ответа»,  —  писал  Франк.  Он  умел  связывать
историю  науки  с  наукой  сегодняшнего  дня,  он  с  большим  уваже¬
нием  относился  к  крупным  ученым  прошлого,  считая,  что  многое
новое  в  действительности  есть  хорошо  забытое  старое.
 В  30-е  годы  Вавилов  был  уже  признанным  авторитетом  по
истории  физики.  Более  20  лет  занимался  он  исследованием  жиз¬
ни  и  научного  творчества  И.  Ньютона.  В  1927  г.,  в  дни  200-летия
со  дня  смерти  великого  английского  ученого,  была  напечатана
первая  большая  работа  Вавилова  о  Ньютоне.  В  этот  же  период
он  берется  за  перевод  «Оптики»  Ньютона.  «Мой  перевод  сделан
с  третьего  английского  издания  1721  г.,  последнего,  просмотрен¬
ного  Ньютоном,  перевод  в  сомнительных  местах  сверялся  с  ла¬
тинским,  французским  и  немецким  переводами»,—  писал  ученый.
Книга  вышла  в  свет  в  1927  г.  и  была  снабжена  вступлением
«Жизнь  Ньютона».  В  1943  г.  в  связи  с  300-летием  со  дня  рожде¬
 217

ния  Ньютона  Вавилов  написал  полную  научную  биографию  уче¬
ного,  в  1946  г.  вышла  книга  Сергея  Ивановича  с  переводом
«Лекций  по  оптике»  Ньютона,  которые  были  прочитаны  англий¬
ским  физиком  в  Кэмбридже  в  1669—1671  гг.  Именно  благодаря
работе  Вавилова  этот  труд  Ньютона  был  по  достоинству  оценен.
В  1946  г.  С.  И.  Вавилов  передал  в  дар  Лондонскому  Королевско¬
му  обществу  переведенные  им  работы  Ньютона.
 Много  Вавилов  сделал  сам  и  способствовал  исследованиям
других,  чтобы  поставить  на  должное  место  в  большом  ряду  уче¬
ных  гениального  русского  самородка  М.  В.  Ломоносова.  Он  стре¬
мился  к  тому,  чтобы  многосторонняя  деятельность  великого  уче¬
ного  была  бы  известна  во  всем  мире.  «Этот  крестьянин  с  Белого
моря,  преодолевший  умом,  волей  и  силой  неисчислимые  барьеры
строя,  быта,  страданий  и  предрассудков  старой  Руси,  дошедший
до  источника  науки  и  ставший  сам  великим  творцом  науки...
доказал  на  собственном  примере  огромные  скрытые  культурные
возможности  великого  парода...  Дела  его  впервые  решительным
образом  опровергли  мнение  заезжих  иностранцев  и  отечествен¬
ных  скептиков  о  неохоте  и  даже  неспособности  русских  к  науке.
Ломоносов  стал  живым  воплощением  русской  культуры  с  ее  раз¬
нообразием  и  особенностями,  и  что,  может  быть,  важнее  всего,
«архангельский  мужик»,  пришедший  из  деревенской  глуши,  на¬
всегда  устранил  предрассудки  о  том,  что  если  и  можно  искать
науку  и  искусство  на  Руси,  то  лишь  в  высших  классах  общест¬
ва...  Если  внимательно  посмотреть  назад,  то  станет  ясным,  что
краеугольные  камни  нашей  науки  были  заложены  в  прошлом
еще  Ломоносовым»,  —  писал  С.  И.  Вавилов.  В  1940  г.,  в  дни
175-летия  со  дня  смерти  Ломоносова,  по  инициативе  Вавилова
был  выпущен  первый  том  сборника  «Ломоносов»,  второй  том
вышел  в  1946  г.,  третий  —  в  1951  г.  В  1949  г.  по  предложению
Вавилова  в  здании  Кунсткамеры  в  Ленинграде  был  открыт  му¬
зей  М.  В.  Ломоносова.  Этому  музею  Сергей  Иванович  передал
из  своей  личной  библиотеки  более  30  редких  книг.  В  1946  г.  при
непосредственном  участии  Вавилова  у  нас  стало  готовиться  к
изданию  новое,  более  полное  собрание  сочинений  Ломоносова
в  10-ти  томах.  Сергей  Иванович  успел  отредактировать  лишь  два
из  них  (последний  том  вышел  в  1957  г.).
 В  1945  г.  по  предложению  Вавилова  в  СССР  была  переведе¬
на  и  издана  бессмертная  поэма  Лукреция  Кара  «О  природе  ве¬
щей».  «Едва  ли  другое  поэтическое  и  научное  произведение  древ¬
ности,  если  говорить  даже  о  творениях  Гомера,  Еврипида,  Ев¬
клида,  Архимеда,  Вергилия  и  Овидия,  донесло  до  наших  дней
через  тысячелетия  такую  же  свежесть  и  злободневность,  как
неувядаемая  поэма  Лукреция»,  —  писал  Вавилов  в  работе  «Фи¬
зика  Лукрецля».  Вавилов  оставил  после  себя  работы,  посвящен¬
ные  исследованию  научного  творчества  Г.  Галилея,  X.  Гюйгенса,
М.  Фарадея,  Л.  Эйлера,  П.  Н.  Лебедева  и  других  физиков.
В  своих  работах  по  истории  физики  он  уделял  особое  внимание
 218

преемственности  в  развитии  идей,  представлений,  теорий  и  миро¬
воззрений.  И  сегодня  мы  по  праву  считаем  С.  И.  Вавилова  од¬
ним  из  видных  и  объективных  историков  науки.
 С.  И.  Вавилов  придавал  большое  значение  проблемам  связи
философии  и  естествознания,  необходимости  использования  со¬
ветскими  учеными  в  своей  работе  диалектического  материализма
как  единственно  верной  философии  и  методологии  науки.  Фило¬
софским  вопросам  естествознания  он  посвятил  ряд  работ:  «Диа¬
лектика  световых  явлений»  (1934),  «Ленин  и  физика»  (1934),
«Новая  физика  и  диалектический  материализм»  (1939)  и  др.
Вавилов  высоко  ценил  книгу  В.  И.  Ленина  «Материализм  и
эмпириокритицизм»,  которая,  по  его  словам,  после  Октябрьской
революции  стала  настольной  книгой  каждого  советского  интел¬
лигента  и  философским  руководством  для  советского  ученого;
книгой,  по  которой  страна  учится  диалектическому  материа¬
лизму.
 Напряженная  деятельность  подорвала  и  без  того  слабое  здо¬
ровье  С.  И.  Вавилова.  К  лету  1950  г.  он  вынужден  был  временно
оставить  работу  и  поселиться  у  себя  на  даче.  Но  он  не  мог  не
работать  (даже  во  время  отпусков  он  обычно  писал  статьи  и
книги),  и  это  «вынужденное  безделье»  Сергей  Иванович  решил
заполнить  написанием  книги  «Микроструктура  света».  В  тече¬
ние  июля  —  августа  книга  была  написана,  а  ученый  горел  жела¬
нием  и  дальше  работать  в  таком  же  темпе.  Осенью  1950  г.  он
вернулся  к  работе  в  академию,  но  болезнь  сердца  и  легких,  по¬
лученная  еще  во  время  войны,  не  оставляла.  В  октябре  у  него
случился  тяжелый  сердечный  приступ.  Вавилов  был  вынужден
оставить  работу  и  поехать  на  лечение.  Но  лечение  снова  превра¬
щено  в  кипучую  деятельность:  он  завершает  редактирование  пе¬
ревода  монографии  П.  Прингсгейма,  встречается  со  своими  уче¬
никами,  составляет  планы  будущих  книг.
 Сергей  Иванович  знал  о  своей  очень  серьезной  болезни,  он
чувствовал  скорую  развязку,  жалея,  «что  придется  уходить  со
сцены,  главного  не  узнавши».  25  января  1951  г.  он  умер.
 Советская  наука  понесла  огромную  потерю.  О  выдающемся
вкладе  С.  И.  Вавилова  в  науку  и  ее  организацию  говорили  со¬
ветские  ученые  на  траурном  заседании  президиума  АН  СССР.
 В  адрес  АН  СССР  приходили  телеграммы  со  всех  концов  на¬
шей  страны  и  мира  с  выражением  глубокой  скорби.  В  телеграм¬
ме  английского  ученого  Дж.  Бернала  говорилось:  «Сергей  Ива¬
нович  стал  для  нас  символом  не  только  целеустремленности,  но
и  правильности  использования  науки  на  благо  человечества.
Мы  высоко  чтим  память  великого  человека  и  ученого».  «Разделяю
Ваше  горе  и  Ваши  переживания  в  связи  со  смертью  великого
ученого  и  моего  друга  Сергея  Ивановича  Вавилова.  Его  кончину
будут  глубоко  переживать  не  только  в  Советском  Союзе,  но  и  во
всем  мире»,  —  телеграфировал  Ф.  Жолио-Кюри.
 С  целью  увековечения  памяти  великого  ученого  и  талантли¬
 219

вого  организатора  науки  его  имя  присвоено  Институту  физиче<
ских  проблем  АН  СССР,  ГОИ  в  Ленинграде,  лаборатории  лю-
минесцендии  Физического  института  им.  П.  Н.  Лебедева.  Пр
решению  АН  СССР  была  учреждена  Золотая  медаль  им.
 С. 	И.  Вавилова,  которой  награждаются  ученые  за  крупные  физи*
ческие  открытия.  В  Москве,  Ленинграде,  Дубне  есть  улицы  Ва¬
вилова,  морские  суда  под  его  именем  бороздят  мировой  океан,
на  Луне  есть  кратер  «Братьев  Вавиловых».
 К  С.  И.  Вавилову  вполне  приложимы  слова,  которые  он  сам
как-то  сказал  по  другому  поводу:  «На  таких  людях  держится
Земля».
 И.  В.  КУРЧАТОВ  И  РАЗВИТИЕ  В  СССР  ЯДЕРНОЙ  ФИЗИКИ
 Знание  и  могущество  —  одно  и  то  же.
 Ф.  БэкоЯ
 В  Советском  Союзе  работы  по  освоению  и  использованию
ядерной  энергии  начались  в  самый  разгар  Великой  Отечествен¬
ной  войны.  В  этой  тяжелейшей  обстановке  советские  ученые
совершили  настоящий  подвиг,  решая  урановую  проблему  и  соз¬
давая  атомное  и  водородное  оружие.  Руководителем  этих  работ
был  академик  И.  В.  Курчатов,  впоследствии  трижды  Герой  Со¬
циалистического  Труда,  лауреат  Государственных  и  Ленинской
премий.
 При  упоминании  имени  Курчатова  перед  нами  встает  могучая
фигура  жизнерадостного  и  отзывчивого  человека,  требователь¬
ного  к  себе  и  к  другим,  крупного  государственного  деятеля,  стой¬
кого  коммуниста,  пламенного  борца  за  мир;  человека,  беззавет¬
но  отдающего  себя  труду;  человека  с  неиссякаемой  энергией.
 И.  В.  Курчатов  родился  12  января  1903  г.  в  маленьком  по¬
селке  Симского  завода  на  Южном  Урале,  в  семье  помощника
лесничего  Василия  Алексеевича  Курчатова  и  сельской  учитель¬
ницы  Марии  Васильевны  Курчатовой  (Остроумовой).
 В  1912  г.  Игорь  поступает  в  первый  класс  гимназии.  Он  учит¬
ся  легко  и  отлично.  Уже  с  первых  классов  педагоги  видели  в  нем
будущего  медалиста.  Мальчик  много  и  быстро  читает.  Тоненькие
книжки  с  описанием  похождений  знаменитых  сыщиков  постепен¬
но  уступают  место  героям  Жюля  Верна  и  Майн  Рида.  Игорь
увлекается  футболом,  французской  борьбой,  музыкой.  Уже  в  это
время  у  него  проявляется  большой  интерес  к  технике,  и  он  меч¬
тает  вместе  с  товарищами  по  классу  стать  инженером.  С  этой
целью  они  самостоятельно  изучают  аналитическую  геометрию  в
объеме  университетского  курса,  решают  многочисленные  задачи.
Но  материальное  положение  семьи  в  связи  с  войной  становилось
все  тяжелее  и  тяжелее.  Нужно  было  помогать  отцу.  Игорь  рабо¬
тает  на  огороде,  вместе  с  отцом  ходит  на  фабрику  пилить  дрова,
вечером  работает  в  мундштучной  мастерской.  Затем  он  поступа¬
ет  в  вечернюю  ремесленную  школу,  после  окончания  которой  по¬
 220

лучает  квалификацию  слесаря.
 Несмотря  на  все  это,  он  отлич¬
но  учится  и  в  1920  г.  с  золотой
медалью  заканчивает  гимна¬
зию.  В  этом  же  году  Игорь  по¬
ступает  на  физико-математиче¬
ский  факультет  Таврического
университета  (г.  Симферо¬
поль)  .
 Заниматься  приходилось  в
тяжелых  условиях,  не  было
учебников,  и  перед  экзаменами
в  январе  1921  г.  группа  очень
поредела,  а  после  экзаменов  на
курсе  осталось  меньше  10  че¬
ловек,  в  том  числе  Курчатов  и
Синельников,  с  которым  у  Иго¬
ря  завязалась  горячая  друж¬
ба,  сохранившаяся  на  всю
жизнь.  Друзья  все  чаще  и
чаще  оказываются  в  скромной  физической  лаборатории  уни¬
верситета  и  вскоре  становятся  там  своими  людьми.  В  конце
января  1921  г.  Синельников,  хорошо  знающий  токарное  и  сле¬
сарное  дело,  зачисляется  механиком,  а  Курчатов,  показавший
свои  «золотые  руки»,  как  будто  специально  созданные  для  тон¬
ких  лабораторных  работ,  летом  1921  г.  становится  препарато¬
ром  физической  лаборатории.  Все  это  было  очень  кстати,  ибо
давало  дополнительно  к  скудному  студенческому  пайку  еще
150  г  хлеба  в  день.
 После  окончания  лекций  в  университете  и  обеда  в  студенче¬
ской  столовой  друзья  мчались  в  физическую  лабораторию,  и  там
начиналась  их  самостоятельная  практическая  работа  по  подго¬
товке  лекционных  демонстраций,  изготовлению  приборов  и  поста¬
новке  опытов.  И  только  поздним  вечером  возвращались  они  в  не-
топленные  студенческие  комнаты,  чтобы  при  свете  коптилок  за¬
няться  еще  расшифровкой  наскоро  записанных  лекций.
 На  университетском  научном  семинаре  по  физике  Синельников
и  Курчатов  завоевали  себе  славу  многообещающих  талантливых
юношей.  Но  их  стремление  к  науке  обгоняет  возможности  Тав¬
рического  (теперь  уже  Крымского)  университета.  Было  решено
досрочно  закончить  Крымский  университет  и  ехать  в  Петроград.
Составляется  план  ускоренной  сдачи  экзаменов,  и  начинается
его  реализация.  Именно  в  этот  период  у  И.  Курчатова  впервые
проявляются  волевые  качества  руководителя.  А  черта  —  испол¬
нить  задуманное,  не  оттолкнув  при  этом  товарищей,  а  властно
увлечь  их  за  собой  —  стала  в  будущем  стилем  работы  Игоря  Ва¬
сильевича.
 Все  экзамены  сданы  точно  в  срок.  Летом  1923  г.  успешно  за-
 221
 И.  В.  Курчатов

щищены  дипломные  работы.  Четырехлетний  курс  университета
закончен  в  три  года!  И  вот  осенью  1923  г.  И.  Курчатов  —  в  боль¬
шом  и  холодном  Петрограде.  В  кармане  ни  гроша,  но  есть  нена¬
сытная  жажда  знаний,  негаснущий  задор  молодости.  Курчатов
становится  студентом  третьего  курса  Политехнического  институ¬
та.  «Но  стипендию  вы,  молодой  человек,  получать  уже  не  може¬
те.  Вы  и  так  задолжали  государству  —  окончили  университет.
От  вас  ждут  плодов  учения,  а  вы  хотите  вновь  учиться.  Мы  де¬
лаем  вам  снисхождение,  нарушаем  инструкцию  Наркомпроса»,—
сказал  декан  кораблестроительного  факультета.
 Игорь  устраивается  работать  в  магнитометеорологическую
обсерваторию  в  Павловске.  Здесь  перед  ним  были  поставлены
задачи,  требующие  большой  самостоятельности,  ума  и  умелых
рук.  Он  собирает  установку  и  начинает  самостоятельно  измерять
а-радиоактивность  снега.  Работа  увлекла  Курчатова;  он  часто
остается  в  Павловске  на  всю  ночь.  Много  времени  отнимала  и
дорога  от  института  до  обсерватории.  Он  отстает  от  занятий  на
факультете  и  в  результате  оказывается  отчисленным.  Оставив
желание  строить  корабли,  Курчатов  твердо  решает  посвятить  се¬
бя  науке;  он  понял:  его  призвание  —  физика.  Весной  1924  г.
Курчатов  выезжает  в  Крым  с  заданием  от  обсерватории  по  изу¬
чению  сейшей  —  периодических  изменений  уровня  Черного  и
Азовского  морей.  Вскоре  эта  работа  успешно  завершена.
 Осенью  1924  г.  И.  В.  Курчатов  становится  ассистентом  По-*
литехнического  института  г.  Баку.  Хотя  почти  нет  условий  для
исследования,  но  в  кругу  друзей,  под  покровительством  профес¬
сора  С.  Н.  Усатого  работа  спорится.  Он  ведет  исследования  и  в
Политехническом  институте,  и  в  университете.  Энергия  его  не¬
истощима.  О  своих  исследованиях  и  планах  он  часто  пишет
К.  Синельникову,  который  уже  работает  у  А.  Ф.  Иоффе  в  Физи¬
ко-техническом  институте  в  Петрограде.  Синельников  как-то  рас¬
сказал  А.  Ф.  Иоффе  о  Курчатове  и  показал  ему  письма  «буйного
Гарьки»,  где  содержалось  описание  проведенных  исследований
по  прохождению  тока  через  твердые  диэлектрики.  Иоффе  без
колебаний  пригласил  молодого  Курчатова  к  себе,  и  весной
1925  г.  И.  Курчатов  становится  сотрудником  Физико-техническо¬
го  института.
 Первое,  что  особенно  понравилось  Курчатову,  —  это  инсти¬
тутские  семинары  под  руководством  А.  Ф.  Иоффе.  На  семина¬
ры  съезжались  все  известные  ученые  Ленинграда,  много  бывало
и  иногородних  гостей.  Здесь  кратко  сообщалось  о  новостях  нау¬
ки,  заслушивались  доклады  сотрудников  института,  задавалось
множество  вопросов,  и  никто  не  имел  права  уходить,  не  поняв
сути  дела.  Каждый  научный  сотрудник  института  обязан  был
докладывать  на  семинаре  результаты  своих  исследований.  И  ес¬
ли  кто-либо  в  течение  года  ни  разу  не  выступал,  А.  Ф.  Иоффе
вызывал  того  к  себе  и  убедительно  объяснял  необходимость  по¬
кинуть  институт.
 222

В  такой  атмосфере  научного  творчества  и  высокой  требова¬
тельности  и  начал  И.  В.  Курчатов  в  1925  г.  работать  в  одной
группе  с  К.  Синельниковым,  П.  Кобеко,  А.  Вальтером  —  моло¬
дыми  людьми,  одинаково  изобретательными  в  науке  и  развлече¬
ниях,  остроумными,  жизнерадостными  и  одержимыми.  С  1925
по  1932  г.  группа  И.  В.  Курчатова  занимается  изучением  диэлек¬
триков.  В  процессе  этой  работы  был  открыт  новый  класс  диэлек¬
триков—  сегнетоэлектрики,  обладающие  большой  диэлектриче¬
ской  проницаемостью,  подобно  тому  как  ферромагнетики  обла¬
дают  большой  магнитной  проницаемостью.  Это  было  очень
важное  открытие  для  науки  и  техники.  Итоги  работы  по  сегнето-
электричеству  были  подведены  Курчатовым  в  его  монографии,  за¬
вершенной  в  1933  г.  Сегнетоэлектричество  продолжает  бурно
развиваться  и  по  ссй  день.
 За  первые  пять  лет  работы  в  физтехе  И.  В.  Курчатов  из  ас¬
систента  превращается  сначала  в  научного  сотрудника  первого
разряда,  затем  в  старшего  инженера-физика,  а  в  1930  г.  стано¬
вится  заведующим  лабораторией.  В  этот  период  он  читает  лек¬
ционный  курс  по  физике  диэлектриков  в  политехническом  и  пе¬
дагогическом  институтах.  К  1934  г.  Курчатов  —  доктор  и  про¬
фессор.
 В  1932  г.  в  Физико-техническом  институте  начинает  работать
семинар  по  ядерной  физике.  Организаторами  этого  семинара
были  А.  И.  Алиханов,  Д.  Д.  Иваненко,  И.  В.  Курчатов,  Д.  В.  Ско¬
бельцын.  В  1933  г.  в  Ленинграде  состоялась  1  Всесоюзная  кон¬
ференция  по  атомному  ядру.  Председателем  оргкомитета  этой
конференции  был  И.  В.  Курчатов.  Приход  Курчатова  в  ядерную
физику  значительно  оживил  работу  в  этой  области.  И.  В.  Кур¬
чатов  вместе  с  Л.  И.  Руснновым,  Л.  В.  Мысовским  и  своим  бра¬
том  Борисом  в  1935  г.  при  изучении  искусственной  радиоактивно¬
сти  под  действием  нейтронов  открыл  новое  явление,  названное
им  изомерией  атомных  ядер.  Суть  явления  заключалась  в  суще¬
ствовании  возбужденных  состояний  ядер  с  относительно  боль¬
шим  временем  жизни.  Открытие  ядерной  изомерии  сразу  же
привлекло  внимание  зарубежных  исследователей.  На  него  от¬
кликнулись  Э.  Ферми,  Л.  Мейтнер,  К.  Вайцзекер  и  другие
ученые.
 В  1935  г.  Игорь  Васильевич  пишет  книгу  «Расщепление  атом¬
ного  ядра»,  где  в  доступной  форме  дает  обзор  опытов  по  данно¬
му  направлению.  Темп  работы  очень  высокий.  Только  за  два
года  им  и  его  сотрудниками  было  опубликовано  24  оригиналь¬
ных  работы.
 В  1937  г.  в  Москве  состоялась  II  Всесоюзная  конференция  по
атомному  ядру.  Многое  сделано  за  четыре  года,  но  хотелось  бы
еще  больше.  И  наиболее  слабым  местом  остается  техника.
И.  В.  Курчатов  принимается  за  решение  этой  важной  задачи.
Много  сил  и  времени  отдает  он  созданию  первого  в  Европе  цик¬
лотрона.  Наш  первый  циклотрон  был  построен  в  1937  г.  в  Радие-
 223

аом  институте,  устойчиво  он  заработал  позднее  благодаря  не¬
малым  усилиям  Курчатова.
 Ядерные  исследования  получили  необходимую  техническую
базу.  Но  физиков  уже  не  устраивает  энергия  частиц,  получаемых
на  этом  циклотроне.  Заручившись  поддержкой  А.  Ф.  Иоффе,  Кур¬
чатов  и  Алиханов  решают  строить  новый,  более  мощный  цикло¬
трон.  Курчатов  с  присущей  ему  энергией  и  напористостью  созда¬
ет  для  этой  цели  коллектив  ученых  и  инженеров.  Он  едет  в  Мос¬
кву  в  Госплан  и  наркоматы,  чтобы  получить  все  необходимые
распоряжения  по  постройке  циклотрона.  Новый  циклотрон  дол¬
жен  был  вступить  в  строй  1  января  1942  г.  Все  это  не  мешает
Игорю  Васильевичу  активно  заниматься  научной  работой,  быть
организатором  совещаний  по  атомному  ядру  в  1938,  1939,  1940  гг.
Основная  тема  этих  совещаний  —  деление  ядра.  На  совещании
в  Москве  в  ноябре  1940  г.  ученик  Курчатова  Г.  Н.  Флеров  сде¬
лал  доклад  об  открытии  им  вместе  с  К.  А.  Петржаком  самопро¬
извольного  деления  урана.  Говоря  об  этом  фундаментальном  от¬
крытии,  И.  В.  Курчатов  обсуждал  уже  конкретные  пути  осуще¬
ствления  цепной  ядерной  реакции.  Ссылаясь  на  теоретические
работы  Я.  Г.  Зельдовича  и  Ю.  Б.  Харитона,  Курчатов  считал,
что  наиболее  надежный  путь  состоит  в  обогащении  природного
урана  легким  изотопом  урана-235.
 Вся  трудность  состояла  в  разделении  изотопов,  и  Курчатов
с  жаром  берется  за  решение  новой  проблемы.  Но  начавшаяся
война  во  многом  изменила  эти  планы.  Пустели  лаборатории  и
институты.  Все  ценное  оборудование  упаковывалось  и  отправля¬
лось  в  тыл.  Сотрудники,  даже  освобожденные  от  мобилизации,
рвались  на  фронт.  Разведчиком  стал  Г.  Флеров,  ушел  в  армию
К.  Петржак.  Большого  труда  стоило  А.  Ф.  Иоффе  удержать  в
институте  Курчатова,  ибо  он  категорически  отказывался  рабо¬
тать  в  области  чистой  науки  и  рвался  на  фронт.  Пришлось  при¬
менить  самые  крутые  меры.  И  только  конкретное  задание,  свя¬
занное  с  размагничиванием  кораблей,  несколько  успокоило
ученого.  Он  вливается  в  группу  своего  старого  друга  А.  П.  Алек¬
сандрова,  успешно  занимавшегося  этой  проблемой.  Специально
обученные  бригады  Курчатова  и  Александрова  по  размагничива¬
нию  кораблей  разворачивают  в  полную  силу  работы  на  Черном  и
Белом  морях,  на  Каспии  и  Дальнем  Востоке.  Сами  ученые  не¬
редко  попадают  в  опаснейшие  ситуации.
 В  декабре  1941  г.  И.  Курчатов  получает  приказ  вернуться  в
Казань,  где  находился  Ленинградский  физико-технический  ин¬
ститут.  Дорога  оказалась  трудной.  На  одной  из  станций  приш¬
лось  провести  целую  ночь  на  перроне  при  двадцатиградусном
морозе,  от  которого  легкий  матросский  бушлат  был  плохой  за¬
щитой.  В  конце  декабря  с  тяжелым  воспалением  легких  Курча¬
тов  добрался  до  холодной  и  полуголодной  Казани.  Выздоровле¬
ние  шло  медленно,  несмотря  на  большие  заботы  жены  Марины
Дмитриевны  и  многочисленных  друзей,  в  том  числе  и  А.  Ф.  Иоф¬
 224

фе.  Лишь  в  марте  1942  г.  Курчатов  смог  начать  работать  в  пол¬
ную  силу.
 К  этому  времени  обстановка  на  фронтах  уже  изменилась.  Ста¬
ло  ясно,  что  гитлеровский  план  молниеносной  войны  провалился.
У  нашей  страны  появилась  возможность  заняться  решением
сложнейших  научных  проблем,  связанных  с  атомным  оружием.
В  1942  г.  Советское  правительство  уже  располагало  достоверной
информацией  о  секретных  работах  ученых  Германии  и  США  по
созданию  нового,  сверхмощного  оружия.  В  Москву  были  вы¬
званы  А.  Ф.  Иоффе,  В.  И.  Вернадский,  В.  Г.  Хлопин  и  П.  Л.  Ка¬
пица  для  обсуждения  ядерной  проблемы  и  перспектив  развития
ядерной  физики  в  СССР.  И  конечно,  одним  из  первых  был  по¬
ставлен  вопрос:  «Кто  из  ученых  мог  бы  возглавить  научное  ру¬
ководство  этими  работами?»  Приглашенные  академики  на¬
звали  имя  И.  В.  Курчатова.  Поздней  осенью  1942  г.  по  вызову
правительства  Игорь  Васильевич  едет  в  Москву  и  через  три  дня
молчаливый  и  взволнованный  возвращается  в  Казань  как  глава
ученых  по  созданию  урановой  бомбы.
 Началась  напряженная  работа.  Во  многих  крупных  лаборато¬
риях  Союза  стали  заниматься  вопросами  цепной  ядерной  реак¬
ции,  получением  тяжелой  воды  и  разделением  изотопов  урана.
Все  большее  число  физиков  захватывает  волнующая  весть:  «Кур¬
чатов  создает  в  Москве  «урановый  институт».  В  начале  1943  г.
под  руководством  Игоря  Васильевича  работает  уже  около  двух
десятков  ученых,  среди  них  А.  И.  Алиханов,  Ю.  Я.  Померанчук,
Б.  В.  Курчатов,  И.  И.  Гуревич,  Г.  Я.  Щепкин,  Г.  Н.  Флеров,
Я.  Б.  Зельдович,  Ю.  Б.  Харитон,  М.  С.  Козодоев,  В.  П.  Джелепов,
Л.  М.  Неменов,  В.  А.  Давиденко,  К.  Д.  Синельников.  Институт
под  наименованием  лаборатории  №2  строится  на  окраине  Мос¬
квы  у  бывшего  Ходынского  поля,  служившего  много  десятилетий
артиллерийским  и  пулеметным  полигоном.  Сейчас  это  Институт
атомной  энергии  им.  И.  В.  Курчатова.  Здесь  в  начале  1945  г.
заработал  циклотрон,  построенный  всего  за  один  год.  Проектиру¬
ются  и  строятся  новые  здания  для  более  крупного  циклотрона,
для  экспериментов  по  созданию  уран-графитового  котла,  для
опытов  по  разделению  изотопов.  Промышленность  начала  выпус¬
кать  графит  требуемой  чистоты,  появляется  металлический  уран
в  необходимых  количествах.
 В  январе  1947  г.  развернулось  строительство  первого  промыш¬
ленного  уранового  котла.  В  течение  всего  монтажа  Курчатов
ежедневно  был  на  строительной  площадке.  И  вот  первый  в  Ев¬
ропе  промышленный  урановый  котел  запущен.  Сразу  же  нача¬
лось  тщательное  исследование  вырабатываемого  в  нем  ядерного
горючего  —  плутония.  23  сентября  1949  г.  взрывом  первой  со¬
ветской  атомной  бомбы  была  похоронена  монополия  США  на
атомное  оружие.
 Но  в  этот  период  в  американской  печати  уже  начали  появ¬
ляться  статьи  о  новой  сверхбомбе,  значительно  мощнее  атомной.
 8—829
 225

Спустя  всего  два  месяца  после  испытания  атомной  бомбы  Кур¬
чатов  начинает  работать  над  водородной  бомбой.  Одновременно
он  думает  и  о  строительстве  атомных  котлов  для  электростан¬
ций.  Предложение  И.  В.  Курчатова  по  мирному  использованию
атомной  энергии  получило  полное  одобрение  и  поддержку  Со¬
ветского  правительства:  в  результате  началось  проектирование
первой  атомной  электростанции.
 Строительство  первой  атомной  электростанции  в  Обнинске
под  руководством  Д.  И.  Блохи  нцсва  шло  успешно.  27  июня
1954  г.  первая  в  мире  советская  атомная  электростанция  дала
промышленный  ток.  Курчатов  ликовал  и  веселился  как  ребенок.
А  впереди  у  него  новая,  еще  более  сложная  задач  —  управляе¬
мая  термоядерная  реакция.  Выступая  в  феврале  1956  г.  на
XX  съезде  КПСС,  Игорь  Васильевич  говорил:  «Нам,  советским
ученым,  хотелось  бы  работать  над  решением  этой  важной  для
человечества  научной  проблемы  вместе  с  учеными  всех  стран
мира,  в  том  числе  и  с  учеными  Америки,  научные  и  технические
достижения  которых  мы  высоко  ценим.  Для  того  чтобы  это  ста¬
ло  возможным,  нужно  только  одно  —  чтобы  правительство  США
приняло  предложение  Советского  Союза  о  запрещении  атомного
и  водородного  оружия,  за  что  неустанно  борется  наша  партия».
На  сьезде  Курчатов  докладывает  о  плане  развития  советской
атомной  энергетики,  об  исследованиях  по  управляемым  термо¬
ядерным  реакциям.  Это  были  планы  самого  широкого  использо¬
вания  атомной  энергии  в  мирных  целях.  И  доказательством  это¬
го  было  и  есть  строительство  новых  атомных  электростан¬
ций  в  СССР.  25  августа  1956  г.  на  Ленинградской  верфи  был
заложен  атомный  ледокол  «Ленин»,  а  5  декабря  1957  г.  он  был
уже  спущен  на  воду.  Сбывались  дерзновенные  мечты  ученых  и
мореплавателей  о  покорении  Арктики.
 Сразу  же  после  съезда  Курчатов  начал  энергнчно  готовиться
к  предстоящей  поездке  в  составе  правительственной  делегации  в
Англию.  Он  решает  выступить  в  атомном  центре  Англии  с  до¬
кладом  по  термоядерному  синтезу  и  сбросить  покров  секретно¬
сти  с  этих  работ.  Советское  правительство  поддержало  Игоря  Ва¬
сильевича.
 Его  доклад  в  Харуэлле  по  управляемым  термоядерным  реак¬
циям  произвел  огромное  впечатление  на  ученых  и  политиков  ми¬
ра,  иа  всю  мировую  общественность.  Агентство  Рейтер  писало  по
этому  поводу:  «Английские  ученые  ожидали,  что  доктор  Курча¬
тов  будет  выколачивать  из  них  информацию,  а  вместо  этого  он
сказал,  что  им  следует  делать».  «Поскольку  главный  атомный
эксперт  России,  очевидно,  полон  сведений  о  советском  прогрессе
в  области  обращения  энергии  водородной  бомбы  на  мирные  це¬
ли,  то  стремление  к  техническому  сотрудничеству  является  ис¬
кренним»,—  высказывалась  одна  из  английских  газет.  Она,  несо¬
мненно,  была  права.  С  самого  начала  своего  возникновения  на¬
ша  страна  неустанно  боролась  в  борется  за  мир.  И  этой  благо*
 226

родной  борьбе  Игорь  Васильевич  Курчатов  отдавался  так  же,
как  и  решению  научных  проблем.  В  марте  1958  г.  с  трибуны  сес¬
сии  Верховного  Совета  СССР  депутат  Курчатов  обратился  ко
всем  людям  доброй  воли  с  проникновенными  словами:  «Мы,  со¬
ветские  ученые,  глубоко  взволнованы  тем,  что  до  сих  пор  нет
международного  соглашения  о  безусловном  запрещении  атомного
и  водородного  оружия.  С  этой  высокой  трибуны  мы  обращаемся
к  ученым  всего  мира  с  призывом  направить  и  объединить  усилия
для  того,  чтобы  в  кратчайший  срок  осуществить  управляемую
термоядерную  реакцию  и  превратить  энергию  синтеза  ядер  во¬
дорода  из  оружия  уничтожения  в  могучий,  живительный  источ¬
ник  энергии,  несущий  благосостояние  и  радость  всем  людям
на  земле!»
 Доклад  И.  В.  Курчатова  в  феврале  1959  г.  на  XXI  съезде
КПСС  вновь  был  посвящен  проблеме  управляемого  термоядер¬
ного  синтеза  и  запрещению  испытаний  атомного  и  водородного
оружия.  В  мае  1958  г.  Всемирный  Совет  Мира  наградил  И.  В.  Кур¬
чатова  медалью,  как  неустанного  борца  за  мир  и  атомное  разо¬
ружение.
 Рабочий  день  Курчатова  по-прежнему  страшно  уплотнен.  В  ре¬
шение  атомных  и  управляемых  термоядерных  проблем  втянуты
многие  институты,  руководимые  учениками  Игоря  Васильевича,
многие  министерства  и  отрасли  промышленности.  И  великан  с
медленной  походкой,  вечно  лучистыми  черными  глазами,  с  теп¬
лым  кратким  именем  «Борода»  стремится  успеть  и  успевает
всюду.  И  не  просто  успевает  побывать,  а  глубоко  вникает  в  ре¬
шение  всех  вопросов.  Он  всегда  с  большой  доброжелательно¬
стью  спешит  помочь,  не  унижая  достоинства  людей,  но  и  всегда
требует  неукоснительного  выполнения  намеченного,  увлекая
своим  примером,  своей  одержимостью.
 Напряженный  труд  надломил  здоровье  Игоря  Васильевича.
 7 	февраля  1960  г.  он  скоропостижно  скончался.
 Смерть  И.  В.  Курчатова  —  невосполнимая  утрата  для  совет¬
ской  и  мировой  науки,  для  друзей  и  соратников.  Но  живы  его
замыслы.  Они  претворяются  в  жизнь  его  учениками  —  выдающи¬
мися  советскими  физиками,  сверкают  огнями  новых  атомных
электростанций,  двигают  новые  атомные  ледоколы,  поставлены
на  службу  человеку  во  многих  сферах  его  жизни  и  деятельности.
 Л.  Д.  ЛАНДАУ  —  ОСНОВОПОЛОЖНИК  СОВЕТСКОЙ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ  ФИЗИКИ
 Между  нами  жило  чудо,  и  мы  это
знали.
 М.  Марков  «Памяти  Ландау»
 Лев  Давидович  Ландау  (1908—1968)  является  одним  из  вы¬
дающихся  физиков  современности,  основоположником  советской
теоретической  физики.  Блестящее  сочетание  таланта  исследова¬
 227

теля  и  учителя,  бесконечная
искренность  и  неподдельная  не*
посредственность,  веселость,
общительность  и  огромная  доб¬
рота,  высокая  требователь*!
ность  к  себе  и  людям,  беском«{
промиссная  принципиальности
в  большом  и  малом,  чрезвычай¬
но  острый  ум  и  непревзойден*;
ная  находчивость,  трудно  вооб*<
разимая  глубина  и  широта  йн*
теллекта,  высокая  гражданств
венность  и  полная  преданность
своему  делу  —  вот,  пожалуй,'
наиболее  характерные  черты
этого  самого  универсального
физика-теоретика  XX  в.  Имя
Л.  Д.  Ландау  связано  почти
со  всеми  разделами  теоретиче¬
ской  физики:  ядерная  физика
и  физика  элементарных  частиц,  квантовая  механика  и  термоди¬
намика,  кинетическая  теория  газов  и  статистическая  физика^
электродинамика  и  физика  твердого  тела,  физика  низких  темпе¬
ратур  —  сверхпроводимость  и  сверхтекучесть.
 За  разработку  теории  сверхтекучести  и  сверхпроводимости
Ландау  в  1962  г.  был  удостоен  Нобелевской  премии.  Академик
Ландау  —  лауреат  Ленинской  и  Государственных  премий  СССР,
Герой  Социалистического  Труда—был  членом  многих  академий  и
разных  научных  обществ.  За  выдающиеся  работы  ему  были  при¬
суждены  премии  Ф.  Лондона  (Канада)  и  медаль  им.  М.  Планка.
А  его  бессмертные  курсы  по  теоретической  физике,  написанные;
совместно  с  Е.  М.  Лифшицем,  по  которым  учились  и  учатся  ужз
несколько  поколений  молодежи,  являются  уникальными.  Не  слу*
чайно  они  переведены  и  изданы  в  США,  Англии,  Китае,  Японии,
Польше,  Испании  и  других  странах.
 Научная  деятельность  Л.  Д.  Ландау  во  многом  связана  с  со4
зданием  этих  курсов:  по  мере  написания  их  новых  разделов,  он
уточнял  и  дорабатывал  теорию,  заново  писал  целые  главы,  вво¬
дил  описание  и  теоретическое  объяснение  новых  явлений.  Лан¬
дау  ввел  в  теоретическую  физику  изящество  и  красоту,  вырабо¬
тал  ее  деловой,  лаконичный  и  строгий  стиль.
 Л.  Д.  Ландау  родился  22  января  1908  г.  в  Баку,  в  семье
главного  инженера  одного  из  Бакинских  нефтепромыслов  Дави-;
да  Львовича  Ландау  и  врача  Любови  Вениаминовны  Гаркави.
Супруги  Ландау  уделяли  большое  внимание  воспитанию  детей:
в  четыре  с  половиной  года  Лева  научился  читать  и  писать,  овла4
дел  сложением  и  вычитанием.  В  1916  г.  он  поступил  в  гимназию^
где  был  первым  учеником  по  точным  наукам.
 22а
 Л.  Д.  Ландау

Большое  влияние  на  него  в  этот  период  оказал  профессио¬
нальный  революционер  Сурен  Зарафьян.  Мальчик  усиленно  стал
изучать  труды  К.  Маркса.  «Необыкновенный  мальчишка!  Осно¬
вательно  изучил  «Капитал»  и  сумел  схватить  главное»,  —  гово¬
рил  о  нем  Зарафьян.
 Огромное  впечатление  произвели  на  подростка  произведения
Л.  Н.  Толстого.  «Я  все  думал,  —  рассказывал  он  много  лет  спу¬
стя,—  в  чем  сила  этих  романов,  что  в  них  главное.  И  понял.
Главное  в  них  —  это  бесстрашие  правды.  Я  убежден,  что  правде
надо  учиться  у  Л.  Н.  Толстого».  К-  Маркс,  Стендаль  и  Л.  Тол¬
стой  сыграли  огромную  роль  в  становлении  характера  молодого
Ландау.
 В  1922  г.  (четырнадцати  лет)  Л.  Ландау  поступает  на  физи¬
ко-математический  факультет  Бакинского  университета.  Сту¬
денческая  жизнь  целиком  захватила  его.  Блестящие  математиче¬
ские  способности  Ландау  и  его  математические  знания  начали
быстро  проявляться.  Однокурсникам  запомнился  случай,  когда
студент  Ландау  задал  профессору  математики  Лукину  на  лек¬
ции  вопрос.  Профессор  долго  думал,  а  затем  вызвал  Ландау  к
доске.  Вскоре  вся  доска  была  покрыта  математическими  вы¬
кладками:  спорили  студент  и  профессор,  аудитория  притихла.
Но  вот  Ландау  закончил  вывод  и  положил  мел.  Лукин  улыбнул¬
ся  и  громко  сказал:  «Поздравляю  Вас,  молодой  человек.  Вы  на¬
шли  оригинальное  решение!»
 С  первого  месяца  пребывания  в  университете  Ландау  стано¬
вится  членом  студенческого  научного  общества  по  математике—
Матезиса.
 Научной  столицей  России  в  то  время  был  Ленинград,  и
в  1924  г.  Ландау  едет  туда  для  продолжения  образования.
А  среди  студентов  Бакинского  университета  осталась  легенда
 о 	том,  что  Ландау  командировали  в  Ленинград,  так  как  мест¬
ный  университет  был  не  в  силах  обеспечить  его  дальнейшее
обучение.
 Прекрасный  город  и  знаменитый  университет  захватили  мо¬
лодого  студента.  Работает  Ландау  еще  больше,  чем  раньше,  по
15—18  ч  в  сутки.  Дело  дошло  до  того,  что  он  потерял  сон,  силь¬
но  расстроил  свое  здоровье.  Пришлось  обращаться  за  помощью
к  врачам.
 В  этот  период  Ландау  выполняет  свою  первую  научную  ра¬
боту,  посвященную  вопросам  квантовой  механики.  За  полгода  до
окончания  университета  его  работа  «К  теории  спектров  двухатом¬
ных  молекул»  была  напечатана  в  научном  журнале.  К  этому
времени  и  сам  Дау  (как  его  звали  друзья)  уже  другой  человек.
Постоянная  борьба  с  собой  не  прошла  даром.  Исчезли  робость
и  застенчивость;  он  перестал  расстраиваться  по  пустякам,  на¬
учился  ценить  и  рационально  использовать  время,  стал  общи¬
телен,  весел  и  жизнерадостен.
 В  1926  г.  студент  пятого  курса  Л.  Ландау  выступает  с  докла¬
 229

дом  «К  вопросу  о  связи  классической  и  волновой  механики»  на
V  съезде  русских  физиков  в  Москве.  20  января  1927  г.,  намного
раньше  срока,  19-летний  Ландау  успешно  защищает  дипломную
работу  и  заканчивает  университет.  В  этом  же  году  он  поступает
в  аспирантуру  Ленинградского  физико-технического  института
(ЛФТИ)  и  начинает  заниматься  в  группе  физиков-теоретиков
под  руководством  Я.'И.  Френкеля.  В  этой  же  группе  занимались
В.  А.  Фок,  М.  П.  Бронштейн  и  Д.  Д.  Иваненко.
 В  октябре  1929  г.  Л.  Ландау,  как  один  из  лучших  аспиран¬
тов  ЛФТИ,  по  путевке  Наркомпроса  едет  за  границу.  Срочно
пришлось  учить  английский  язык  (немецкий  и  французский  Лез
знал).  За  полтора  месяца  он  овладел  разговорной  речью  и  на¬
учился  читать  со  словарем.  Первой  остановкой  в  заграничной
поездке  был  Берлинский  университет,  где  Дау  увидел  великого
А.  Эйнштейна.  Он  подошел  к  нему  и  попросил  разрешения  по¬
говорить  с  ним.  Встреча  состоялась  в  доме  Эйнштейна,  где  мяг¬
кий,  добрый  и  уже  стареющий  создатель  теории  относительности
внимательно  слушал  молодого  советского  физика.  Дау  пытался
доказать  Эйнштейну  справедливость  основного  принципа  кван¬
товой  механики  —  принципа  неопределенности,  открытого  В.  Гей¬
зенбергом  в  1927  г.
 Молодой  и  горячий  Лев  Ландау  понравился  А.  Эйнштейну,  но
убедить  великого  физика  ему  не  удалось.  Это  была  первая  и
последняя  встреча  Дау  с  А.  Эйнштейном.
 Из  Берлина  Ландау  приехал  к  М.  Борну  в  Геттинген  для  уча¬
стия  в  его  известных  далеко  за  пределами  Германии  семинарах.
На  них  в  те  времена  со  своими  работами  выступали  Бор,  Эйн¬
штейн,  Гейзенберг,  Шредингер,  Паули  и  другие  видные  физики.
Затем  Дау  едет  в  Лейпциг  к  одному  из  создателей  квантовой
механики,  стремительному  и  слегка  насмешливому  В.  Гейзенбер¬
гу.  Чем-то  похожие  друг  на  друга,  они  часами  говорили  о  про¬
блемах  квантовой  механики.  Затем  —  Цюрих  и  совместная  с
Пайерлсом  работа  «Квантовая  электродинамика  в  конфигура¬
ционном  пространстве».
 8 	апреля  1930  г.  он  наконец  прибывает  в  Мекку  физиков-тео¬
ретиков—  в  Копенгагенский  институт  теоретической  физики  к
легендарному  Н.  Бору.  На  знаменитых  семинарах  Бора  его  пора¬
жала  простота  отношений,  доброжелательность,  серьезность.  Но
больше  всего  поражал  сам  Бор:  внимательный  и  нежный  со  сво¬
ими  учениками,  наделенный  необыкновенным  чувством  юмора,
чрезвычайно  скромный,  умеющий  посмеяться  над  собой,  но  ни¬
когда  не  позволявший  себе  насмешек  над  своими  учениками.
«Как  хорошо,  что  вы  приехали!  Мы  от  вас  многому  научимся»,—
заявил  Бор  Ландау.  Это  было  потрясающе!  Много  лет  спустя
жена  Бора  фру  Маргарет  вспоминала  о  приезде  Ландау:  «Нильс
полюбил  его  с  первого  дня.  Вы  знаете,  он  был  несносен,  пере¬
бивал  Нильса,  высмеивал  старших,  походил  на  взлохмаченного
мальчишку.  Но  как  он  был  талантлив  и  как  правдив!»  Ландау
 230

9
 Физический  семинар  в  Копенгагене.  В  первом  ряду:  Бор,  Гейзенберг,  Паули,
Гамов,  Ландау,  Крамере.
 считал  Н.  Бора  своим  учителем  в  физике,  а  Бор  называл  Дау
своим  лучшим  учеником.
 Шла  напряженная  научная  работа.  На  семинарах  и  дискус¬
сиях  участники  были  безжалостны  друг  к  другу  и  к  обсуждае¬
мым  работам.  Не  миновала  такой  чистки  и  работа  Ландау  и
Пайерлса,  выполненная  ими  в  Цюрихе  и  представленная  на  се¬
минар  к  Бору.
 В  мае  1930  г.  вместе  с  Н.  Бором  Ландау  едет  в  Англию,  где
работает  в  Кавендишской  лаборатории  Кэмбриджа,  знакомится
с  Э.  Резерфордом,  П.  Дираком  и  своим  соотечественником
П.  Л.  Капицей  —  любимым  учеником  Резерфорда.  Сердечные  и
веселые  разговоры  с  чаепитием  в  доме  Капицы  на  Хантингтон
Роуд,  куда  часто  приходил  Дау,  навсегда  сохранились  в  памяти
того  и  другого.  В  Англии  Ландау  выполнил  работу  «Диамагне¬
тизм  металлов»,  которая  была  опубликована  в  том  же  году.  По¬
сле  выхода  этой  работы,  ставшей  сегодня  уже  классической,  о
Ландау  стали  говорить  не  только  как  о  критическом  уме,  но  и
как  о  способнейшем  физике-теоретике.
 После  отъезда  из  Кэмбриджа  и  непродолжительной  останов¬
ки  в  Копенгагене  Ландау  направляется  в  Цюрих  к  В.  Паули,  в
котором  он  нашел  такого  же  яростного  спорщика,  каким  был
сам.  Своими  научными  спорами  они  доводили  друг  друга  до  из¬
неможения.
 В  1931  г.  Ландау  вновь  в  Берлине,  где  на  семинаре  Э.  Шре-
дингера  Пайерлс  докладывает  их  новую  совместную  работу  «Рас¬
пространение  принципа  неопределенности  на  релятивистскую
квантовую  теорию».  Работа  несла  новые  идеи,  и  в  юмореске,  по¬
священной  50-летию  Пайерлса,  о  ней  было  сказано  так:  «...И  тут
 231

они  заварили  с  Ландау  такую  кашу,  что  Бор  и  Розенфельд  рас¬
хлебывали  ее  несколько  месяцев».
 Подходила  к  концу  полуторагодовая  командировка  Лан¬
дау,  и  19  марта  1931  г.  он  покинул  Копенгаген.  Все  выдающиеся
физики,  в  том  числе  Бор,  Борн,  Гейзенберг,  Дирак  и  Паули,  вы¬
соко  оценили  блестящие  способности  молодого  советского  физи¬
ка.  Он  получает  приглашения  нескольких  иностранных  универси¬
тетов  на  постоянную  работу,  но  неизменно  и  твердо  отвечает:
«Нет!  Я  вернусь  в  свою  рабочую  страну,  и  мы  создадим  лучшую
в  мире  науку».
 Вернувшись  на  Родину,  Ландау  взялся  за  решение  трудней¬
шей  задачи:  создать  в  СССР  передовую  школу  физиков-теоре-
тиков.  Это  предполагало  написание  учебников  по  теоретической
физике,  издание  научного  журнала,  создание  институтов  теорети¬
ческой  физики,  проведение  семинаров  и  международных  конфе¬
ренций  и,  конечно  же,  отбор  и  подготовку  кадров.  Выполнение
этой  программы  —  научный  подвиг  Л.  Ландау.
 В  августе  1932  г.  Ландау  был  назначен  заведующим  теорети¬
ческим  отделом  Украинского  физико-технического  института
(УФТИ)  в  Харькове.  Работая  с  увлечением  сам,  он  зажигал
других,  с  яростью  обрушивался  на  невежд  и  лентяев.  Лекции
Ландау  по  теоретической  физике  были  прекрасны  не  только  по
содержанию,  но  и  по  форме,  а  сам  лектор  блистал  простотой,
добродушием  и  остроумием.  Его  интересовали  не  только  чисто
специальные  знания,  но  и  в  целом  культура  студентов.
 В  любое  время  Ландау  мог  прийти  на  помощь  студенту:  жил
он  прямо  в  институте,  и  комната  его  никогда  не  была  закрыта.
Но  сдавать  экзамены  ему  было  очень  трудно:  Ландау  требовал
не  зубрежки,  а  понимания  предмета.  Если  студент  не  мог  решить
задачу,  Дау  начинал  проверять  его  по  алгебре,  и  тут  следовал
разнос.  Из  всех  третьекурсников  Ландау  перевел  на  четвертый
только  половину.  Это  был  неслыханный  скандал.  На  Ученом  со¬
вете  Ландау  сказали,  что  знания  студентов  зависят  от  качества
преподавания.
 — 	Значит,  в  школе  им  плохо  преподавали  алгебру.
 — 	Какую  алгебру?  Вы  же  экзаменовали  их  по  физике!
 — 	Но  если  человек  не  знает  алгебры,  он  в  жизни  не  выве¬
дет  ни  одной  формулы.  Какой  же  из  него  выйдет  инженер?
 Эти  случаи  приводили  Ландау  к  выводу,  что  физикам  плохо
преподают  математику,  не  учат  главному  —  действию,  умению
дифференцировать,  интегрировать  и  решать  дифференциальные
уравнения.  Это  было  учтено  Дау  в  дальнейшем  в  его  знамени¬
том  теорминимуме,  где  первые  два  экзамена  из  девяти  были  по
математике.
 В  этот  же  период  Ландау  организует  свой  первый  семинар,
число  участников  которого  постепенно  растет;  этому  способст¬
вует  и  теорминимум.  Вступительный  экзамен  в  семинар  Ландау
можно  было  сдавать  не  более  трех  раз.  Дау  невозможно  было
 232

уговорить  разрешить  кому-либо  из  неудачников  четвертую  по¬
пытку.
 В  харьковский  период  своей  деятельности  Ландау  публикует
ряд  работ.  В  1933  г.  выходит  его  работа,  которая  ввела  в  науку
понятие  антиферромагнетизма  и  послужила  толчком  к  теорети¬
ческому  и  экспериментальному  исследованию  этого  явления.
В  1935  г.  он  совместно  с  Лифшицем  доказывает  теоретически
доменную  структуру  ферромагнетиков,  существование  и  при¬
чины  ферромагнитного  резонанса.  Ландау  усиленно  продолжает
работу  над  многотомником  «Курс  теоретической  физики».
В  1936  г.  выходит  семь  работ  Ландау  по  актуальным  проблемам
теоретической  физики.
 Харьков  стал  центром  теоретической  физики  в  СССР,  и  не
случайно  в  мае  1934  г.  именно  в  Харькове  состоялась  конфе¬
ренция  по  теоретической  физике.  Событием  большой  важнос¬
ти  явился  приезд  на  конференцию  Н.  Бора.  Дау  показал  Бору
город,  УФТИ,  пригородный  колхоз,  детский  дом  и  свое  жи¬
лище.  Бор  и  его  жена  были  в  восторге,  особенно  Бор  радовал¬
ся  успехам  своего  ученика  в  деле  создания  школы  физиков-
теоретиков.
 В  начале  1937  г.  Ландау  уезжает  в  Москву  в  Институт  физи¬
ческих  проблем  П.  Л.  Капицы  (в  «капичник»,  как  называли  его
многие  физики)  и  вскоре  становится  заведующим  теоретическим
отделом  института.  Жизнь  в  ИФП  била  ключом.  П.  Л.  Капица
был  талантливым  организатором  и  прекрасным  экспериментато¬
ром.  Он  находил  для  института  лучших  специалистов,  создавая
для  них  хорошие  условия,  был  строг  и  требователен.  Дау  быстро
прошел  адаптацию.  Ему  нравился  институт,  и  он  с  головой  по¬
грузился  в  работу.
 Одним  из  самых  значительных  достижений  периода  40-х  го¬
дов  является  создание  Ландау  теории  сверхтекучести  жидкого
гелия.  (Явление  было  открыто  П.  Л.  Капицей  в  1937  г.)
 Известность  Дау,  как  и  число  его  учеников,  непрерывно  рас¬
тет:  И.  Халатников  и  А.  Мигдал,  Я.  Смородинский  и  А.  Шальни-
ков,  Л.  Питаевский  и  И.  Дзялошинский,  А.  Веденов  и  др.  С  каж¬
дым  из  них  у  Ландау  были  теплые,  дружеские  отношения,  боль¬
шинство  из  них  стали  соавторами  Ландау  по  работам.
 В  1941  г.  Ландау  вместе  с  институтом  едет  в  Казань,  где  со
своими  коллегами  выполняет  различные  спецзадания.  С  1943  по
1947  г.  он  работает  на  кафедре  низких  температур  МГУ,  с  1947
по  1950  г.  —  на  кафедре  физики  МФТИ.  С  1940  по  1950  г.  Ландау
создает  теорию  колебаний  электрической  плазмы,  теорию  сверх¬
проводимости  (совместно  с  Гинзбургом).  В  1946  г.  Л.  Д.  Лан¬
дау  становится  академиком.
 В  1948  и  1953  гг.  Л.  Д.  Ландау  за  научные  работы  присужда¬
ются  Государственные  премии,  а  в  1954  г.  он  становится  Героем
Социалистического  Труда.  В  этом  же  году  Л.  Ландау,  А.  Абри¬
косов  и  И.  Халатников  публикуют  свой  фундаментальный  труд
 233

«Основы  квантовой  электродинамики».  В  50-х  годах  Ландау  за¬
нимается  проблемами  квантовых  жидкостей,  квантовой  теорией
поля,  теорией  элементарных  частиц.  В  1955  г.  в  Лондонском
сборнике  «Нильс  Бор  и  развитие  физики»  была  помещена  статья
Ландау  «О  квантовой  теории  поля».  В  1956  г.  выходит  «Теория
ферми-жидкостей»,  в  1957  г.  —  «Колебания  ферми-жидкости»,
в  1958  г.  —  «К  теории  ферми-жидкости».
 В  1959  г.  в  Киеве  состоялась  международная  конференция  по
физике  высоких  энергий.  Доклад  Ландау  на  конференции  В.  Гей¬
зенберг  назвал  «революционной  программой  Ландау»,  поскольку
в  нем  речь  шла  о  принципиально  новом  подходе  к  физике  эле¬
ментарных  частиц.
 Свое  50-летие  Дау  встретил  в  полном  расцвете  творческих
сил  и  растущей  всемирной  известности.  Необычайно  яркий  та¬
лант  и  огромная  работоспособность  поставили  Ландау  в  первый
ряд  наиболее  выдающихся  физиков  XX  в.  Он  становится  членом
многих  иностранных  академий.  Это  было  признанием  научных
заслуг  советского  физика-теоретика,  признанием  советской  шко¬
лы  теоретической  физики.
 «Человек  должен  заслужить,  чтобы  его  уважали,  —  говорил
Ландау  своим  ученикам.—  Только  те,  кто  равнодушно  относятся
к  людям,  твердят  об  уважении  ко  всем  без  исключения».  Цель¬
ность  натуры  Ландау  в  вопросах  гражданского  долга  вырисовы¬
валась,  пожалуй,  наиболее  ярко.  Он  ие  мог  терпеть  бездельни¬
ков,  очковтирателей,  подхалимов,  болтунов.
 В  мае  1961  г.  Дау  вновь  встречал  своего  любимого  учителя
Н.  Бора  и  фру  Маргарет.  24  года  они  не  видели  друг  друга.
 1961  год  был  последним  годом  в  научной  биографии  Л.  Д.  Лан¬
дау.  Как  обычно,  он  много  и  успешно  работает,  его  часто  наве¬
щают  друзья,  строго  по  расписанию  работает  семинар,  приходят
все  новые  и  новые  студенты.
 В  воскресенье  7  января  1962  г.  Ландау  попал  в  автомобиль¬
ную  катастрофу.  Только  25  января  1964  г.  он  вернулся  домой
из  больницы.  Он  уже  давно  страдал  без  работы:  «Я  так  устал
отдыхать...  Как  только  выздоровлю,  примусь  за  научные  журна¬
лы».
 Тепло  и  нежно  друзья,  ученики  и  родные  отметили  60-летие
Льва  Давидовича,  откуда  только  не  было  трогательных  и  пол¬
ных  благодарности  писем  и  телеграмм.  И  обязательно  все  жела¬
ли  Дау  здоровья  и  возвращения  к  работе.
 Но  тяжелейшая  травма  постоянно  напоминала  о  себе.  1  ап¬
реля  Дау  вновь  почувствовал  себя  очень  плохо.  Он  уми¬
рал  в  полном  сознании.  «Я  не  плохо  прожил  жизнь.  Мне
всегда  все  удавалось»,—это  были  последние  слова  Льва  Да¬
видовича.
 Прекрасная  жизнь  Ландау  и  его  великолепные  творения  бу¬
дут  всегда  служить  примером  для  живущих.
 234

П.  Л.  КАПИЦА  —  ВЫДАЮЩИЙСЯ  СОВЕТСКИЙ  ФИЗИК
 И  конструктор-новатор
 Опыт  —  вот  учитель  жизни  вечный.
 Гете
 Академик  Петр  Леонидович  Капица  (1894—1984)—выдаю¬
щийся  советский  физик,  лауреат  Нобелевской  премии,  дважды
Герой  Социалистического  Труда,  дважды  лауреат  Государст¬
венной  премии  СССР,  почетный  член  13  национальных  и  2  меж¬
дународных  академий  наук,  почетный  доктор  многих  иностран¬
ных  университетов  и  институтов,  обладатель  различных  именных
медалей.  Он  один  из  крупных  и  талантливых  организаторов  со¬
ветской  науки,  первоклассный  исследователь-экспериментатор,
автор  ряда  теоретических  работ  и  конструктор-новатор.
 П.  Л.  Капица  родился  26  июня  (9  июля)  1894  г.  в  Кронштад¬
те.  Его  отец,  Леонид  Петрович,  был  одаренным  военным  инже¬
нером,  генералом,  строителем  укреплений  Кронштадта;  мать,
Ольга  Иеронимовна,  была  высоко  образованной  женщиной,  от¬
давшей  много  сил  литературной,  педагогической  и  общественной
деятельности.
 После  года  учебы  в  гимназии  Петр  Капица  перешел  в  Кронш¬
тадтское  реальное  училище,  которое  закончил  с  отличием.  Уже
в  училище  обнаружились  его  хорошие  способности  к  физике  и
электротехнике.  С  детства  он  любил  конструировать,  проявив
особое  пристрастие  к  часам,  которые  после  разборки  и  сборки
порой  «отказывались  ходить».
 В  1912  г.  Петр  Леонидович  поступает  в  Санкт-Петербургский
политехнический  институт  на  электромеханический  факультет,
выбрав  профессию  инженера-электрика.  Но  в  1914  г.  вспыхнула
первая  мировая  война,  и  третьекурсник  Петр  Капица  был  моби¬
лизован  в  армию,  где  служил  шофером  на  санитарном  грузовике.
Только  в  1916  г.  после  демобилизации  он  смог  вернуться  в  инсти¬
тут  и  сразу  же  начал  работать  в  физической  лаборатории
А.  Ф.  Иоффе.  Именно  Абрам  Федорович  первым  увидел  в  Капи¬
це  одаренного  студента  и  сделал  все  возможное  для  становле¬
ния  его  как  ученого.  Петр  Леонидович  часто  подчеркивал,  что
он  —  ученик,  прежде  всего,  А.  Ф.  Иоффе.
 В1916  г.  появляется  первая  научная  работа  П.  Капицы.  Она
была  опубликована  в  «Журнале  русского  физико-химического
общества»  и  содержала  описание  оригинального  и  поразитель¬
ного  по  простоте  способа  получения  тонких  кварцевых  нитей
(стрела  обмакивалась  в  расплавленный  кварц,  выстреливалась
из  лука  и  вытягивала  кварцевую  нить,  которая  застывала  на  ле¬
ту  и  падала  вместе  со  стрелой  на  подостланное  бархатное  полот¬
но).  Этот  метод  прочно  вошел  в  практику,  и  Петр  Леонидович
любил  демонстрировать  его  студентам  на  лекциях.
 После  окончания  в  1918  г.  политехнического  института  Ка¬
пица  был  оставлен  преподавателем  физико-механического  фа¬
 235

культета  и  стал  одним  из  пер¬
вых  сотрудников  вновь  создан¬
ного  в  Петрограде  физического
института,  организованного  и
возглавляемого  А.  Ф.  Иоффе.
 В  апреле  1921  г.  П.  Л.  Ка¬
пица  получил  возможность  вы¬
ехать  в  Англию.  Это  было
большой  радостью  для  молодо¬
го  ученого,  тем  более  что  в
план  командировки  входило
посещение  знаменитой  Кавен-
дишской  лаборатории  Резер¬
форда.  В  начале  июня  в  Лон¬
дон  из  Германии  приехал  и
А.  Ф.  Иоффе.  «Капицу  хочу
оставить  здесь  на  зиму  у  Ре¬
зерфорда,  если  он  его  примет:
Красин  1  дал  согласие»,—  пи¬
сал  Иоффе  домой.
 12  июля  А.  Ф.  Иоффе  и  П.  Л.  Капица  отправились  в  Кем¬
бридж.  На  другой  день  Иоффе  писал  жене:  «Был  в  Кембридже
у  Томсона  и  Резерфорда,  последний  пригласил  меня  к  чаю  и
согласился  принять  в  свою  лабораторию  Капицу».  Это  было  дей¬
ствительно  так.  Но  прежде  чем  Резерфорд  сказал  свое  «да»,  бы¬
ло  следующее,  как  говорит  лабораторное  предание.  Со  свойст¬
венной  ему  прямотой  директор  Кавендишской  лаборатории  зая¬
вил,  что  у  него  много  иностранных  стажеров  и  всего  лишь  трид¬
цать  мест  для  работы.  «Извините,  но  все  места  до  одного  заня¬
ты»,—  заключил  он.
 А.  Ф.  Иоффе,  как  всегда  вежливо  что-то  ответил,  но  тут  вме¬
шался  Капица,—  терять-то  уже  все  равно  было  нечего.
 — 	Какова  точность  Ваших  экспериментальных  работ,  профес¬
сор?  —  спросил  он.
 — 	Порядка  пяти  процентов,—  ответил  Резерфорд.
 — 	Если  к  тридцати  прибавить  еще  одного  человека,—  заме¬
тил  Капица,—  то  этот  «процент»  окажется  в  пределах  экспери¬
ментальной  ошибки,  не  так  ли  профессор?  Ведь  за  большей  точ¬
ностью  Вы  и  не  гонитесь.
 Говорили,  что  Резерфорд  был  покорен.
 — 	Ладно,  оставайтесь!  —  пробурчал  он  и,  усмехнувшись,  доба¬
вил  для  острастки.—  Но  если  Вы  вместо  научной  работы  займе¬
тесь  большевистской  агитацией,  я  этого  не  потерплю!
 Так  Петр  Леонидович  остался  в  Кембридже.  Через  годонпи-
 1  Л.  Б.  Красив—советский  государственный  деятель,  дипломат.  В  1921—
1д23  гг.  полпред  в  Англин  в  нарком  внешней  торговли.
 236
 П.  Л.  Капица

сал  своей  матери:  «Почему  меня  приняли?  Я  до  сих  пор  этого
не  знаю.  Я  как-то  об  этом  спросил  Резерфорда.  Он  расхохотался
и  сказал:  «Я  сам  был  удивлен,  когда  согласился  Вас  принять,  но,
во  всяком  случае,  я  очень  рад,  что  сделал  это...»
 Совместная  работа  великого  Резерфорда,  о  котором  Капица
писал  как  о  втором  отце,  как  о  выдающемся  учителе  и  прекрас¬
ном  человеке,  и  молодого  советского  физика,  которого  Резер¬
форд  называл  своим  лучшим  учеником,  продолжалась  с  тех  пор
тринадцать  лет,  и  принесла  прекрасные  научные  результаты.  Го¬
ловокружительным  и  беспримерным  был  взлет  молодого  Капи¬
цы  в  стенах  Кавендиша:  от  начинающего  исследователя  до  ди¬
ректора  Мондской  лаборатории  на  берегах  Кема,  члена  Лондон¬
ского  Королевского  общества.
 0 	том,  как  это  происходило,  лучше  всего  рассказывают  пись¬
ма  Петра  Леонидовича,  написанные  без  предварительного  за*
мысла,  без  раздумий  о  том,  что  когда-нибудь  они  будут  важны¬
ми  документами  к  жизнеописанию  великого  Резерфорда  и  само¬
го  Капицы.
 «24  июля  1921  г.  Перебрался  из  Лондона  в  Кембридж  и  начал
работать  в  лаборатории...  Ничего  не  задумываю,  ничего  не  зага¬
дываю.  Поживем  —  увидим...
 6  августа  1921  г.  Вот  уже  больше  двух  недель  я  в  Кембрид¬
же.  Теперь  настает  самый  рискованный  момент  —  это  выбор  те¬
мы  для  работы.
 12  августа  1921  г.  Вчера  в  первый  раз  имел  разговор  на  науч¬
ную  тему  с  проф.  Резерфордом.  Он  был  очень  любезен,  повел  к
себе  в  комнату,  показывал  приборы.  В  этом  человеке,  безуслов¬
но,  есть  что-то  обаятельное...
 25/х—21  г.  Отношения  с  Резерфордом  или,  как  я  его  называю,
Крокодилом,  улучшаются.  Работаю  усердно  с  воодушевлением.
 1 	/XI—21  г.  Результаты  (  которые  я  получил,  уже  дают  надеж¬
ду  на  благополучный  исход  моих  опытов.  Резерфорд  доволен,  как
мне  передавал  его  ассистент.  Это  сказывается  на  его  отношение
ко  мне.  Пригласил  в  это  воскресение  пить  чай  к  себе.  Он  очень
мил  и  прост.  Но  когда  он  недоволен,  только  держись.
 22/Х11.  21  г.  Сегодня,  наконец,  получил  долгожданное  откло¬
нение  в  моем  приборе.  Крокодил  был  очень  доволен.  Если  опыты
удадутся,  то  мне  удастся  решить  вопрос,  коий  не  удавалось  раз¬
решить  с  1911  г.  ни  самому  Резерфорду,  ни  другому  хорошему
физику,  Гейгеру...  Завтра  еду  в  Лондон,  так  как  начинаются
рождественские  каникулы  и  лаборатория  закрывается...
 5/11.21  г.  В  прошлом  триместре  я  работал  по  14  ч  в  день,  те¬
перь  же  меня  хватает  всего-навсего  на  8—10  ч.
 28/111.22  г.  ...Резерфорд  доволен,  и  у  нас  уже  идут  с  ним  раз¬
говоры  о  дальнейших  работах.  Сегодня  было  очень  забавно...
Оказалось,  что  мои  данные  ближе  согласуются  с  данными  Гейге¬
ра,  а  не  Резерфорда.  Когда  я  это  ему  изложил,  он  спокойно  ска¬
зал  мне:  «Так  и  должно  быть:  работа  Гейгера  произведена  поз¬
 237

же,  и  он  работал  в  более  благоприятных  условиях».  Это  было
очень  мило  с  его  стороны...
 7/1У.22  г.  Работал  после  урочного  времени  по  специальному
разрешению  Крокодила,  после  приходил  домой  и  подсчитывал
результаты  до  4—5  ч  ночи,  чтобы  на  следующий  день  все  опять
начать  с  утра.  Немного  устал...  За  это  время  имел  три  долгих
разговора  с  Резерфордом  (по  часу).  Голова  его,  мамочка,  дей¬
ствительно  поразительная.  Лишен  всякого  скептицизма,  смел  и
увлекается  страстно.
 24/У.22  г.  Опять  работаю  как  вол,  не  менее  14  ч  в  день.  Ду¬
маю  написать  свою  работу  на  будущей  неделе  и  отправить  в  пе¬
чать.  Крокодил  торопит  *.
 15/У1.22  г.  Начал  новую  работу  с  одним  молодым  физиком  2.
Резерфорд  увлечен  моей  идеей  и  думает,  что  мы  будем  иметь  ус¬
пех3.  У  него  чертовский  нюх  на  эксперимент,  и  если  он  думает,
что  что-нибудь  выйдет,  то  это  очень  хороший  признак.
 5/ХП.22  г.  Я  тебе  уже  писал,  что  затеял  новую  работу,  очень
смелую  и  рискованную.  Я  волновался  очень.  Первые  опыты  сор¬
вались.  Но  Крокодил  дает  мне  еще  одну  комнату  и  согласен  на
расходы.
 17/УШ.22  г.  Предварительные  опыты  окончились  полной  уда¬
чей.  Резерфорд,  мне  передавали,  только  и  мог  говорить,  что  о  них.
Мне  дано  большое  помещение,  кроме  той  комнаты,  в  которой  я
работаю,  и  для  эксперимента  полного  масштаба  я  получил  раз¬
решение  на  затрату  довольно  крупной  суммы.
 2/1Х.22  г.  Мои  опыты  принимают  очень  широкий  размах.  По¬
следний  разговор  с  Резерфордом  останется  мне  памятным  на  всю
жизнь.  После  целого  ряда  комплиментов  мне  он  сказал:  «Я  был
бы  очень  рад,  если  бы  имел  возможность  создать  для  вас  у  се¬
бя  специальную  лабораторию,  чтобы  вы  могли  работать  в
ней  со  своими  учениками».  (У  меня  работают  сейчас  два  англи¬
чанина  4.)
 29/Х122  г.  Для  меня  сегодняшний  день  до  известной  степени
исторический.  Вот  лежит  фотография—на  ней  только  три  искрив¬
ленные  линии.  Но  эти  три  искривленные  линии  —  полет  альфа-
частицы  в  магнитном  поле  страшной  силы.  Эти  три  линии  стои¬
ли  профессору  Резерфорду  150  фунтов  стерлингов,  а  мне  и
Эмилю  Яновичу5  —  трех  с  половиной  месяцев  усиленной  работы.
Крокодил  очень  доволен  этими  тремя  искривленными  линиями...
Правда,  это  только  начало  работы.
 1 	В  1922  г.  П.  Л.  Капица  закончил  работу  по  исследованию  закона  потери
энергии  с-частицей  в  среде.
 * 	Речь  идет  о  Блэккете.
 * 	Имеется  в  виду  помещение  камеры  Вильсона  в  сильное  магнитное  поле.
 4  Д.  Кокрофт  и  В.  Вебстер.
 * 	Лауэрыан  —  электрик  и  меха  л  иге,  с  которым  Капица  был  знаком  еще  в
Петрограде.
 238

27/1.23  г.  В  среду  я  был  избран  в  университет,  в  пятницу  был
принят  в  колледж.  Для  меня  были  сделаны  льготы,  и  кажется,
через  месяцев  пять  я  смогу  получить  степень  доктора  философии
(Все,  конечно,  устроил  Резерфорд,  доброте  которого  по  отноше¬
нию  ко  мне  прямо  нет  предела.)
 18/111.23  г.  Я  боюсь,  что  у  тебя  превратное  мнение  обо  мне  и
моем  положении  тут.  Дело  в  том,  что  мне  вовсе  не  сладко  живет¬
ся  на  белом  свете.  Волнений,  борьбы  и  работы  не  оберешься.
Кружок,  мною  организованный,  берет  много  сил  Одно,  что  об¬
легчает  мою  работу,  это  такая  заботливость  Крокодила,  что  ее
можно  смело  сравнить  с  заботливостью  отца.
 14/1У.23  г.  Главное  уже  сделано  и  дало  головокружительные
результаты.  Масштаб  работы  сейчас  у  меня  крупный,  и  меня  пу¬
гает  это.  Но  то,  что  за  мной  стоит  Крокодил,  дает  мне  смелость
и  уверенность.  Ты  себе  не  можешь  представить,  дорогая  моя,  ка¬
кой  это  крупный  и  замечательный  человек.
 15/У1.23  г.  Вчера  я  был  посвящен  в  доктора  философии.  Мне
так  дорого  стоил  этот  чин,  что  я  почти  без  штанов.  Благо  Резер¬
форд  дал  взаймы,  и  я  смогу  поехать  отдохнуть.  Тут  у  меня  вы¬
шла  следующая  история.  В  этом  году  освободилась  стипендия
имени  Максвелла.  Она  дается  на  три  года  лучшему  из  работаю¬
щих  в  лаборатории,  и  получение  ее  считается  большой  честью.
В  понедельник,  в  последний  день  подачи  прошения,  меня  позвал
к  себе  Резерфорд  и  спросил,  почему  я  не  подаю  на  стипендию.
Я  отвечал,  что  то,  что  я  получаю,  уже  считаю  вполне  достаточ¬
ным  и  считаю,  что  как  иностранец-гость  должен  быть  скромным.
Он  сказал,  что  мое  иностранное  происхождение  нисколько  не  ме¬
шает  получению  стипендии...  Мой  отказ  его,  конечно,  несколько
озадачил  и  обидел...
 23/УП.23  г.  Резерфорд  опять  предложил  мне  ту  же  стипен¬
дию.  Я  сдался  и  подал  заявление.
 23/УН  1.23  г.  Я  получил  стипендию  им.  Клерка  Максвелла,  а
с  ней  и  много  поздравлений.
 30/УШ.23  г.  Я  затеваю  еще  новые  опыты  по  весьма  смелой
схеме2.  Вчера  вечером  я  был  у  Резерфорда,  обсуждал  часть  воп¬
росов,  остался  обедать,  много  беседовали  на  разные  темы.  Он
был  очень  мил  и  заинтересовался  этими  опытами.  Пробыл  я  у
него  часов  пять.  Он  дал  мне  свой  портрет.  Я  его  пересниму  и  по¬
шлю  тебе».
 Для  определения  магнитного  момента  а-частицы  Капице  ну¬
жны  были  очень  сильные  магнитные  поля.  Обычно  поля  получа¬
ли  с  помошыо  электромагнитов,  и  рекордом  была  напряженность
 1 	Дискуссионный  кружок  молодых  физиков  —  «Клуб  Капицы»,  куда  вхо¬
дили  Кокрофт,  Олифант,  Блэккет,  Дирак  и  многие  другие  кембриджцы.
 2 	Речь  идет  о  начале  знаменитых  опытов  П.  Л.  Капицы  по  созданию  силь¬
ных  магнитных  полей.
 239

50*10*  Эо.  Стремясь  получить  более  сильное  поле,  французский
физик  Коттон  построил  электромагнит  массой  в  100  т,  сумев
увеличить  напряженность  поля  всего  на  25%  (стоил  же  такой
электромагнит  несколько  миллионов  золотых  франков).  Таким
образом,  путь  увеличения  размеров  электромагнитов  для  получе¬
ния  более  сильных  магнитных  полей  был  несостоятелен.  Причи¬
на  его  заключалась  в  явлении  магнитного  насыщения  железа.
 Капица  пошел  по  другому  пути.  Он  решил  использовать  со¬
леноид—  катушку  без  сердечника.  Но,  чтобы  создать  сильное
поле  внутри  соленоида,  по  нему  надо  пропустить  большой  ток,
что  приводит  к  нагреву  обмотки  и  ее  сгоранию.  Конечно,  обмот¬
ку  можно  охлаждать,  например,жидким  воздухом  (/=—190°С),
как  предложил  Ж.  Перрен.  Но,  по  расчетам,  для  получения  поля
в  100  •  103  Э  на  охлаждение  соленоида  потребовалось  бы  90  т
жидкого  воздуха  в  час.  Это  технически  было  неосуществимо.
 Петр  Леонидович  выдвигает  совершенно  новую,  оригиналь¬
ную  идею  —  отказаться  от  магнитных  полей,  существующих  дли¬
тельное  время,  а  использовать  импульсные  (кратковременные)
поля  огромной  силы.  Первый  соленоид  Капицы  выдерживал  мощ¬
ность  в  несколько  десятков  тысяч  киловатт  в  течение  сотой  доли
секунды,  нагреваясь  при  этом  до  100  °С.  В  качестве  источника
тока  использовался  аккумулятор  небольшой  емкости.  При  корот¬
ком  замыкании  сила  тока  в  катушке  достигала  7-103  А,  что  да¬
вало  возможность  получить  поле  в  100  -103  Э.  В  дальнейшем
вместо  аккумулятора  стал  использоваться  мощный  генератор,
построенный  по  проекту  Капицы  и  М.  Костенко2  английской
фирмой  Метрополитен-Виккерс.  Ротор  генератора  имел  массу
2,5  т  и  мог  вращаться  со  скоростью  1500  об/мин.  Генератор  ус¬
пешно  выдержал  испытания  и  превзошел  расчетные  данные.  Те¬
перь  встала  задача  —  создать  автоматический  замыкатель  и
размыкатель.  «Эта  часть  оказалась  очень  трудной,  и  я  сплошь
проработал  над  ней  три  месяца.  Она  делается  аэроплановой
фабрикой,  так  как  по  конструкции  очень  похожа  на  клеточный
распределительный  механизм  быстроходного  аэропланового  дви¬
гателя»,—  писал  Капица  в  июле  1925  г.  М.  Костенко.
 С  помощью  этой  установки  П.  Л.  Капица  получил  поля  напря¬
женностью  в  300-103  Э,  а  при  продолжении  этих  опытов  в  Моск¬
ве  —  500  •  103  Э,  т.  е.  в  10  раз  больше  рекорда,  полученного  с
помощью  электромагнитов.  Кроме  того,  использование  кратко¬
временных  полей  хотя  и  потребовало  более  быстродействующей
аппаратуры,  позволяло  избавиться  от  влияния  ряда  мешающих
явлений.  Сейчас  этот  метод  является  основным  в  области  физики
элементарных  частиц,  время  жизни  многих  из  которых  не  пре¬
вышает  10_6  с.
 >  1  Э  =^~  А/м  «  79,6  А/м.
 2 	Ленинградский  инженер-электрик,  впоследствии  академик.
 240

Следует  отметить,  что  П.  Капица  в  1925  г.  положил  начало
технической  революции  в  области  физики.  И  установка  Капицы,
и  принцип  ее  действия  производили  сильное  впечатление  на  уче¬
ных  Кембриджа  и  его  гостей.  Вот  как  об  этом  писал  Н.  Винер:
«В  Кембридже  все  же  была  одна  дорогостоящая  лаборатория,
оборудованная  по  последнему  слову  техники.  Я  имею  в  виду  ла¬
бораторию  русского  физика  Капицы...  Капица  был  пионером  в
создании  лабораторий-заводов  с  мощным  оборудованием».
 Научившись  получать  сильные  магнитные  поля,  Капица  при¬
ступил  к  исследованию  в  них  свойств  металлов.  Вскоре  им  было
открыто  явление  линейного  возрастания  сопротивления  метал¬
лов  с  ростом  напряженности  поля  (линейный  закон  Капицы).
Теоретически  закон  был  объяснен  лишь  в  60-е  годы.
 За  10  лет  (1924—1933)  Петр  Леонидович  опубликовал  более
20  работ,  связанных  с  исследованием  металлов  в  сильных  маг¬
нитных  полях.  В  1924  г.  он  становится  помощником  директора
Кавендишской  лаборатории  по  магнитным  исследованиям.
В  1930  и  1933  гг.  Капица  принимает  участие  вместе  с  большой
Кавендишской  группой,  возглавляемой  Резерфордом,  в  Сольве-
евских  конгрессах  в  Брюсселе.  Конгресс  1930  г.  был  посвящен
магнитным  свойствам  вещества.  Капица  и  Коттон  выступали  с
докладами.  Оба  доклада  вызвали  большой  интерес.
 Изучая  свойства  металлов  в  сильных  магнитных  полях,  Ка¬
пица  приходит  к  заключению,  что  многие  явления,  в  особенности
гальваномагнитные,  наиболее  интересны  при  низких  температу¬
рах.  Чтобы  их  создать,  надо  было  заняться  получением  газов  в
жидком  состоянии  и  строить  соответствующую  аппаратуру.
 В  1908  г.  голландский  физик  Камерлинг-Оннес  после  много¬
численных  опытов  сумел  получить  в  жидком  состоянии  самый
трудный  в  этом  плане  газ  —  гелий.  (За  эти  работы  в  1913  г.  Ка¬
мерлинг-Оннес  стал  Нобелевским  лауреатом.)  Однако  даже  в
1929  г.  техника  получения  жидкого  водорода  была  освоена  сла¬
бо.  «Первое,  с  чего  я  начал,—  писал  Капица,—  это  постройка
водородного  ожижителя».  Первая  установка  Капицы  давала  7  л
жидкого  водорода  в  час;  пусковое  время  —  20  мин.  Это  было
очень  хорошо.  Но  в  связи  с  тем,  что  водород  взрывоопасен,  Петр
Леонидович  решил  отказаться  от  него  и  предложил  новый  метод
получения  жидкого  гелия:  гелий  будет  охлаждаться  за  счет  совер¬
шения  им  работы  в  адиабатном  процессе  (тепло  к  системе  не
подводится,  а  работу  она  совершает  за  счет  убыли  своей  внут¬
ренней  энергии  и,  следовательно,  охлаждается).  Сначала  Капи¬
ца  предполагал  применить  для  этой  цели  турбину.  Но  турбина
выгодна  тогда,  когда  через  нее  проходит  значительная  масса  га¬
за.  Оказалось,  что  производительность  ее,  если  учесть  размеры
существующих  турбин,  должна  быть  несколько  тысяч  литров  жид¬
кого  гелия  в  час.  Чтобы  получить  1—2  л  в  час,  как  это  было  не¬
обходимо  для  лабораторного  эксперимента,  турбина  должна  бы¬
ла  иметь  1—2  см  в  диаметре.
 241

Поэтому  было  решено  использовать  поршневую  машину.  Но
здесь  встала  очень  трудная  задача  —  найти  материал  для  смаз¬
ки  работающей  при  столь  низких  температурах  (до  10  К,  или
—263°С)  машины.  Эта  задача  была  решена  гениально  просто:
смазкой  будет  служить  сам  газообразный  гелий,  так  как  между
поршнем  и  стенкой  цилиндра  был  оставлен  зазор  0,035  мм.  Но
чтобы  через  этот  зазор  не  могло  уходить  много  гелия,  когда  ци¬
линдр  будет  им  наполнен  при  высоком  давлении,  необходимо
процесс  расширения  производить  очень  быстро.  Расчеты  пока¬
зали,  что  такую  скорость  осуществить  можно.  Другая  трудность
состояла  в  подборе  материала:  ведь  при  температуре  жидкого
гелия  все  материалы  становятся  хрупкими.  Поиски  нужного  ма¬
териала  вскоре  увенчались  успехом:  аустенитовая  сталь  сохра¬
няет  свою  пластичность  даже  при  самых  низких  температурах.
В  1934  г.  в  Кембридже  П.  Капица  создает  свой  первый  ожижи¬
тель  гелия  —  поршневой  детандер  —  производительностью  1,7  л
жидкого  гелия  в  час.
 Завершающие  работы  по  созданию  этой  установки  проходили
уже  в  новой  лаборатории  —  лаборатории  им.  Людвига  Монда,
построенной  по  инициативе  Лондонского  Королевского  общества
специально  для  работ  в  области  сильных  магнитных  полей  и
низких  температур.  Лаборатория  торжественно  была  открыта  в
1933  г.,  а  Петр  Леонидович  Капица  —  помощник  Резерфорда  с
1924  г.  по  магнитным  исследованиям,  стал  ее  директором.
 В  конце  лета  1934  г.  П.  Л.  Капице  было  поручено  возглавить
строительство  нового  института  —  ведущего  научно-исследова¬
тельского  центра  нашей  страны,  организуемого  по  постановле¬
нию  Советского  правительства.  Строительство  его  началось  в
начале  1935  г.  и  завершилось  в  1937  г.  «Мне  кажется,  что  эта
цель  достигнута,  —  писал  Петр  Леонидович,  —  и  институт  можно
считать  не  только  одним  из  самых  передовых  у  нас  в  Союзе,  но  и
в  Европе».  Институт  по  инициативе  Капицы,  хотя  с  этим  многие
и  не  соглашались,  был  назван  Институтом  физических  проблем.
«Это  несколько  необычное  название,  —  объяснял  Петр  Леонидо¬
вич,—  должно  отразить  собой  то,  что  институт  не  будет  зани¬
маться  какой-либо  определенной  областью  знания,  а  будет,  во¬
обще  говоря,  институтом,  изучающим  известные  научные  пробле¬
мы,  круг  которых  определится  тем  персоналом,  теми  кадрами
ученых,  которые  в  нем  будут  работать».
 Первыми  направлениями  в  работе  института  стали  сильные
магнитные  поля  и  низкие  температуры.  Основное  оборудование
для  экспериментов  было  закуплено  по  решению  Советского  пра¬
вительства  у  Лондонскоз'о  Королевского  общества.  (Это  обору¬
дование  находилось  в  лаборатории  Монда.)  Все  три  года,  пока
институт  строился,  Капица  вел  постоянную  переписку  с  Резер¬
фордом.  Главное  в  письмах  Резерфорда  заключалось  в  том,  что
он  настоятельно  советовал  Капице  как  можно  быстрее  создать
свою  лабораторию  и  научить  своих  помощников  быть  полезны¬
 242

ми.  И  когда  Лондонское  Королевское  общество  обратилось  к
Резерфорду  с  просьбой  о  продаже  оборудования  Мондской  ла¬
боратории  для  института  П.  Л.  Капицы,  то  великий  ученый,  все¬
го  больше  на  свете  ценивший  хорошо  оснащенные  лаборатории
для  научных  исследований,  сказал:  «Эти  машины  не  могут  рабо¬
тать  без  Капицы,  а  Капица  —  без  них».  Вскоре  оборудование
было  доставлено  в  Москву.  Таким  образом,  после  трехлетнего
перерыва  Капица  вновь  приступил  к  работе  в  области  сильных
магнитных  полей  и  низких  температур,  направляя  теперь  на  ре¬
шение  этих  проблем  усилия  возглавляемого  им  института.  В  кон¬
це  1937  г.  под  руководством  Капицы  был  построен  новый  гелие¬
вый  ожижитель,  более  современный,  производительностью  6—8  л
в  час.
 Для  более  плодотворной  деятельности  института  и  роста  на¬
учных  кадров  П.  Л.  Капица  организовал  семинар,  подобный
семинару  А.  Ф.  Иоффе  в  ЛФТИ  и  своему  «Клубу»  в  Кембридже.
Вскоре  семинар  Капицы  стал  известен  не  только  у  нас,  но  и  за
рубежом.  На  этом  семинаре  выступали  Н.  Бор,  П.  Дирак  и  дру¬
гие  известные  физики.
 В  конце  30-х  годов  Капица  решает  проблему  создания  маши¬
ны  для  ожижения  воздуха  с  использованием  только  цикла  низ¬
кого  давления.  Построенный  турбодетандер  имел  КПД  80—85%
и  стал  служить  образцом  установок  для  промышленного  полу¬
чения  газообразного  и  жидкого  кислорода  во  всем  мире.
 Одновременно  с  работой  над  ожижителями  продолжались  и
работы  по  исследованиям  в  области  низких  температур.  В  1937  г.
П.  Капица  открывает  у  жидкого  гелия  при  температуре  ниже
2,19  К  свойство  сверхтекучести  (вязкость  равна  нулю).  В  резуль¬
тате  многочисленных  опытов  он  делает  заключение,  что  в  гелии
при  температурах  ниже  2,2  К  есть  два  компонента:  обычный
гелий  I  и  гелий  II  —  сверхтекучий.  Особенностью  гелия  II  явля¬
ется  не  только  его  сверхтекучесть,  но  и  громадная  теплопровод¬
ность.  Теория  сверхтекучести  была  разработана  Л.  Д.  Ландау,
она  предсказала  ряд  новых  явлений,  которые  были  затем  обна¬
ружены  экспериментально.  Так  в  физике  возникло  новое  напра¬
вление  —  физика  квантовых  жидкостей.  За  создание  теории
квантовых  жидкостей  Л.  Д.  Ландау  в  1962  г.  была  присуждена
Нобелевская  премия.  Открытие  сверхтекучести  гелия  и  разра¬
ботка  теории  этого  явления  пролили  свет  и  на  объяснение  сверх¬
проводимости.  Сверхпроводимость  стали  трактовать  как  сверхте¬
кучесть  электронного  газа,  что  плодотворно  сказалось  на  раз¬
работке  ее  теории.
 Шел  до  предела  трудный  1941  год.  Немцы  стояли  под  Моск¬
вой.  Выступая  на  антифашистском  митинге  12  октября  в  Колон¬
ном  зале  Дома  Союзов  академик  П.  Капица  говорил:  «Мы  все,
ученые,  сразу  же  решили,  что  надо  отдать  все  свои  знания  и
силы  в  помощь  нашей  стране  в  ее  героической  борьбе  с  фашиз¬
 243

мом...  борьбе  за  свободу  и  культуру,  борьбе,  равной  которой  не
знал  мир  и  пассивность  в  которой  ляжет  позорным  пятном  на
любого  человека  до  конца  его  жизни».
 В  это  время  в  Казанском  университете,  куда  был  эвакуиро¬
ван  Институт  физических  проблем,  уже  велась  напряженная  ра¬
бота  по  монтажу  оборудования  для  получения  жидкого  воздуха
и  кислорода.  И  вскоре  госпитали  стали  получать  кислород,  а  во¬
енные  заводы  жидкий  воздух.  В  этот  период  при  Совете  Мини¬
стров  СССР  создается  специальное  управление  по  кислороду  —
Главкислород,  основной  задачей  которого  было  ввести  в  про¬
мышленное  производство  новый  метод  получения  жидкого  кис¬
лорода  и  построить  мощные  турбинные  установки.  Став  руково¬
дителем  этого  управления,  П.  Л.  Капица  стремился,  по  его  сло¬
вам,  «связать  большую  науку  с  промышленностью  и,  используя
кислород,  интенсифицировать  нашу  металлургию,  химическую
промышленность,  энергетику  и  т.  д.».
 Родина  высоко  оценила  неутомимую  и  плодотворную  дея¬
тельность  академика  Капицы  в  военное  время:  в  1941  и  1943  гг.
ему  присуждаются  Государственные  премии,  он  дважды  (в  1943
и  1944  гг.)  награждается  орденом  Ленина,  а  30  апреля  1945  г.
Указом  Президиума  Верховного  Совета  СССР  «за  успешную  на¬
учную  разработку  нового  турбинного  метода  получения  кисло¬
рода  и  за  создание  мощной  турбинокислородной  установки  для
производства  жидкого  кислорода»  ему  присваивается  звание
Героя  Социалистического  Труда  с  вручением  ордена  Ленина  и
Золотой  медали  «Серп  и  Молот».
 Вскоре  после  окончания  войны  П.  Л.  Капица  занялся  так  на¬
зываемой  электроникой  больших  мощностей.  Для  этих  опытов
он  использовал  ниготрон  —  сильный  источник  микроволновых
колебаний.  Работы  с  ниготроном  показали,  что  электромагнит¬
ную  энергию  можно  сконцентрировать  в  небольших  объемах  и
передавать  ее  на  значительные  расстояния  без  существенных
потерь.  На  ниготроне  было  получено  электромагнитное  излуче¬
ние  мощностью  до  8  кВт  с  длиной  волны  до  10  м.
 Ученый  показал,  что  энергию  высокочастотного  электромаг¬
нитного  поля  большой  плотности  можно  преобразовать  в  другие
виды  энергии  и  использовать  для  ускорения  элементарных  час¬
тиц,  нагревания  и  удержания  плазмы.  В  декабре  1970  г.  Коми¬
тет  по  делам  изобретений  и  открытий  зарегистрировал  открытие
Капицы:  «Образование  высокотемпературной  плазмы  в  шнуро¬
вом  высокочастотном  разряде  при  высоком  давлении».  На  осно¬
ве  этих  исследований  Петр  Леонидович  предложил  схему  термо¬
ядерного  реактора  со  свободно  парящим  в  высокочастотном  поле
плазменным  шнуром.  Эти  работы  по  термоядерному  синтезу
ученики  Капицы  продолжают  и  по  сей  день.
 Еще  одним  важным  направлением  электроники  больших
мощностей,  по  мнению  Капицы,  может  служить  передача  элек¬
 244

трического  тока  по  волноводам  в  виде  труб,  проложенных  под
землей.  С  помощью  магнетрона  постоянный  ток  преобразуется  в
высокочастотный,  который  и  нагнетается  в  волновод.  На  выходе
другой  магнетрон  преобразует  его  в  постоянный,  и  он  направляет¬
ся  к  потребителю.
 Совершенствуя  свой  институт,  Капица  считал  необходимым
для  его  нормальной  деятельности  установление  широких  науч¬
ных  связей.  И  это  он  успешно  претворял  в  жизнь.  Не  случайно  и
как  ученый,  и  как  директор  ИФП  П.  Л.  Капица  к  1955  г.  был  по¬
четным  доктором  многих  иностранных  университетов  и  почетным
членом  многих  зарубежных  академий  наук.  Еще  в  1934  г.  он  был
награжден  медалью  Льежского  университета  (Бельгия),  в  1942г.
Институт  электриков  (Великобритания)  наградил  Капицу  ме¬
далью  Фарадея.  В  конце  войны  (1944  г.)  Институт  Франклина
(Филадельфия,  США)  присудил  Петру  Леонидовичу  Большую
золотую  медаль  Франклина  за  выдающийся  вклад  в  эксперимен¬
тальную  и  теоретическую  физику.
 В  1965  г.  Датский  инженерный  союз  присудил  Капице  Меж¬
дународную  золотую  медаль  Н.  Бора.  В  Дании  Петр  Леонидович
повстречался  со  многими  учеными,  в  том  числе  с  Оге  Бором  —
сыном  Н.  Бора  —  теперь  уже  профессором,  директором  Институ¬
та  теоретической  физики  в  Копенгагене,  созданного  в  свое  время
его  отцом.
 «В  лице  Петра  Леонидовича  мы  видим  заслуженного  пред¬
ставителя  великих  и  долголетних  традиций  русской  науки...  На¬
учная  работа  Капицы  характеризуется  его  мастерством  в  экспе¬
риментировании  и  глубоким  проникновением  в  технические  сто¬
роны  экспериментального  исследования.
 ...Капица,  конечно,  редкое  явление,  которое  объединяет  в
своем  лице  физическую  и  инженерную  науки...  Петр  Капица  не
только  исключительный  ученый,  но...  также  глубоко  преданный
науке,  выдающийся  человек»,  —  сказал  О.  Бор  на  церемонии
вручения  медали.
 В  январе  1966  г.  Петр  Леонидович  получил  письмо  за  под¬
писью  президента  Лондонского  Королевского  общества,  в  кото¬
ром  сообщалось  о  присуждении  ему  медали  и  премии  Резерфор¬
да  за  большой  вклад  в  развитие  физики.  Эта  медаль,  отчеканен¬
ная  в  честь  его  великого  учителя  и  незабвенного  друга,  конечно,
была  очень  дорога  Капице.  (За  работы  в  области  сильных  маг¬
нитных  полей  П.  Капица  еще  в  30-е  годы  был  награжден  Лон¬
донским  Королевским  обществом  золотой  медалью  Копли,  став
в  1929  г.  членом  Английской  академии).
 В  1968  г.  голландское  общество  холодильной  техники  вручи¬
ло  Капице  золотую  медаль  Камерлинг-Оннеса.
 В  1972  г.  Капица  посетил  Польшу,  где  был  удостоен  степени
почетного  доктора  Вроцлавского  университета  и  медали  Копер¬
ника  Польской  академии  наук.  В  1974  г.  Петр  Леонидович  от*
 245

правляется  в  Индию  в  качестве  гостя  индийского  правительства
 II 	с  целью  обсуждения  перспектив  научного  обмена  между  наши¬
ми  странами,  в  этом  же  году  он  едет  в  Швейцарию,  где  Лозан-
ский  университет  присудил  ему  ученую  степень  почетного  док¬
тора.  Это  была  уже  32-я  ученая  степень  иностранных  универси¬
тетов  и  академий.  В  1974  г.,  в  день  своего  80-летия,  директор
ИФП  академик  П.  Л.  Капица  стал  дважды  Героем  Социалисти¬
ческого  Труда.  В  октябре  1978  г.  Шведская  академия  наук  при¬
судила  П.  Л.  Капице  Нобелевскую  премию.
 Вручение  Нобелевской  премии  еще  одному  советскому  ака¬
демику,  несомненно,  является  признанием  большого  вклада  нау¬
ки  нашей  страны  в  мировую  науку,  признанием  личного  научно¬
го  вклада  одного  из  выдающихся  ее  представителей  —  Петра
Леонидовича  Капицы.
 *  *  *
 Двадцатый  век  называют  атомным  веком.  Борьба  за  освое¬
ние  атомной,  в  частности  термоядерной,  энергии  требовала  и  тре¬
бует  громадного  напряжения  сил  ученых,  конструкторов,  инже¬
неров,  больших  научных  и  рабочих  коллективов,  целых  стран  и
даже  их  объединений.
 В  истории  термоядерных  исследований  можно  выделить  три
этапа.  Первый  из  них  —  от  начала  исследований  до  конца  50-х
годов  —  был  периодом  большого  оптимизма.  Начался  он  после
претворения  в  практику  идеи  советских  физиков  о  магнитном
способе  удержания  плазмы.
 Можно  понять  радость  ученых,  когда  в  первых  же  экспери¬
ментах  были  зарегистрированы  нейтроны—вестники  термоядер¬
ных  реакций.  Но  радость  была  преждевременной,  и  вновь  под¬
твердилась  старая  истина:  «Природа  не  отдает  легко  своих  со¬
кровенных  тайн».  Температура  плазмы  оказалась  всего  около
 1 	млн.  градусов  (требуется  температура  порядка  100  млн.  гра¬
дусов),  а  нейтроны  оказались  не  термоядерного  происхождения.
Ученые  впервые  столкнулись  с  одним  из  коварных  свойств  плаз¬
мы—  ее  неустойчивостью.  Несмотря  на  то  что  с  1956  г.  работы
по  этой  проблеме  были  рассекречены  и  в  1958  г.  на  II  Женевской
конференции  по  мирному  использованию  атомной  энергии  было
высказано  очень  много  путей  управления  термоядерным  синте¬
зом,  60-е  годы  (примерно  10  лет)  дали  немало  поводов  для  глу¬
бокого  разочарования  и  пессимизма.  Иногда  казалось,  что  стены
термоядерной  крепости  неприступны.  Выявлялись  все  новые  и
новые  трудности.  Только  для  неустойчивости  плазмы  появились
такие  названия,  как  гидродинамическая,  конусная,  желобковая,
дрейфовая,  аномальная,  макро-  и  микронеустойчивость  и  т.  д.
Это  был  период  упорного  труда,  большого  накопления  знаний  о
плазме,  период  «прозревання».  Третий  период  —  период  подго¬
товки  и  решающего  штурма  —  продолжается  и  по  сей  день.  Его
можно  назвать  периодом  сдержанного  оптимизма.
 246

К.  Э.  Циолковский 	С. 	П. 	Королев
 Работы  по  термоядерному  синтезу  в  нашей  стране  много  лет
возглавлял  академик  Л.  А.  Арцимович  (1909—1973).  В  одной  из
своих  последних  лекций  он  говорил:  «Еще  рано  копать  фунда¬
менты  под  будущие  термоядерные  электростанции.  Хорошо,  если
в  начале  будущего  века  первые  электростанции  этого  типа  уже
появятся  и  будут  играть  какую-то,  хотя  бы  скромную  роль  в  об¬
щем  энергетическом  балансе.  Но  эта  задача  обязательно  будет
решена,  когда  термоядерная  энергия  станет  совершенно  необ¬
ходима  человечеству,  потому  что  принципиальных  затруднений
на  этом  пути,  по-видимому,  нет».
 Наступление  на  термоядерную  проблему  идет  по  разным  на¬
правлениям,  но  наибольшие  надежды  ученые  связывают  с  со¬
ветскими  установками  «Токамак»,  на  которых  в  настоящее  вре¬
мя  получены  наилучшие  результаты.
 Совсем  недавно  XX  век  называли  и  веком  авиации.  Но  вот
4  октября  1957  г.  начал  свой  полет  первый  искусственный  спут¬
ник  Земли.  Это  был  наш,  советский  спутник.  А  12  апреля  1961  г.
сто  восемь  минут  первого  полета  вокруг  Земли  советского  граж¬
данина  Ю.  А.  Гагарина  на  космическом  корабле  «Восток»  еще
больше  потрясли  и  изумили  весь  мир!  XX  век  стали  называть  ве¬
ком  космическим.  У  истоков  прорыва  в  космос  стоял  гениальный
русский  ученый  К.  Э.  Циолковский  (1857—1935).  Еще  в  1883  г.
он  разработал  принцип  полета  с  помощью  реакции  газовой
струи,  а  в  1903  г.  им  была  создана  первая  теория  космического
полета  с  помощью  ракет.  Идеи  Циолковского  о  двух-  и  многосту¬
пенчатых  ракетах,  об  обитаемых  спутниках  и  межпланетных
станциях  реализуются  в  наши  дни.  Космическую  эру,  имеющую
уже  богатую  историю,  открыл  Советский  Союз.  И  началась  она
 247

Н.  Г.  Басов 	А. 	М. 	Прохоров
 под  руководством  Главного  конструктора,  дважды  Героя  Социа¬
листического  Труда,  академика  С.  П.  Королева  (1904—1966).
 Двадцатый  век  называют  еще  веком  электроники  и  киберне¬
тики.  Атомная  энергетика  и  освоение  космического  пространства
не  были  бы  возможны  без  первоклассной  электроники  и  автома¬
тики.  Сегодня  даже  самое  обычное  производство  невозможно
представить  без  этих  важнейших  компонентов  научно-техниче-
ской  революции.  Став  могучей  производительной  силой,  важней¬
шим  элементом  технического  прогресса,  наука,  и  в  частности
физика,  сегодня  как  никогда  способствует  развитию  техники,
расширяет  границы  ее  применения.  Одним  из  примеров  в  этом
плане  может  служить  история  возникновения  и  развития  кван¬
товой  электроники  —  одной  из  самых  молодых  областей  совре¬
менной  физики.
 В  1916  г.  А.  Эйнштейн  впервые  высказал  идею  индуцирован¬
ного  (вынужденного)  излучения.  В  годы  второй  мировой  войны
большое  развитие  получила  техника  сверхвысоких  радиочастот  в
связи  с  проблемами  радиолокации.  Объединение  идеи  вынуж¬
денного  излучения  с  широким  использованием  коротких  электро¬
магнитных  волн  привело  к  созданию  советскими  физиками
Н.  Г.  Басовым  и  А.  М.  Прохоровым  молекулярного  генератора.
В  1951  г.  на  принципе  индуцированного  излучения  был  создан
высокочастотный  усилитель  —  мазер.  Еще  большим  триумфом
явилось  создание  в  60-х  годах  XX  в.  квантовых  генераторов  и
усилителей  в  оптическом  диапазоне.  И  уже  сегодня  оптический
квантовый  генератор  —  лазер  —  стал  незаменимым  инструментом
во  ыногих  сферах  человеческой  деятельности,  причем  область
его  применения  молниеносно  расширяется.  В  1964  г.  советским
 248

физикам  Н.  Г.  Басову,  А.  М.  Прохорову  и  американскому  физику
Ч.  Таунсу  за  фундаментальные  работы  по  квантовой  электрони¬
ке,  приведшие  к  созданию  мазеров  и  лазеров,  была  присуждена
Нобелевская  премия.
 Физика  наших  дней  оказывает  огромное  влияние  на  духов¬
ную  сферу  человека:  она  по-новому  формирует  его  мышление  и
мировоззрение,  обогащает  его  язык  и  культуру.  Современная  фи¬
зика  требует  от  человека  высокого  интеллекта  и  фантазии.
 Сегодня  физика,  химия,  биология  обладают  такой  силой  и
мощью,  которой  вполне  достаточно  как  для  научно-технической
революции,  так  и  для  уничтожения  всего  живого  на  Земле.  И  во¬
прос:  «Куда  идет  наука?  Что  принесет  она  людям?»  —  исключи¬
тельно  важный.  История  науки,  в  том  числе  и  физики,  убедитель¬
но  показывает,  что  несмотря  на  отдельные  мрачные  периоды,
временные  упадки  и  застои,  сомнения  и  разочарования,  наука
идет  вперед,  к  победе  разума  и  прогресса.  Но  все  это  достига¬
ется  в  борьбе.  И  сейчас,  когда  все  прогрессивное  человечество  бо¬
рется  за  мир  на  Земле,  подавляющее  большинство  ученых  стоит
в  первых  рядах  борцов  за  использование  науки  в  мирных  целях,
для  счастья  и  благополучия  людей.

ЛИТЕРАТУРА
 Энгельс  Ф.  Диалектика  природы.  —  Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20.
Энгельс  Ф.  Анти-Дюринг.  —  Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  20.
 Энгельс  Ф.  Людвиг  Фейербах  и  конец  классической  немецкой  философии.—
Маркс  К.,  Энгельс  Ф.  Соч.,  т.  21.
 Ленин  В.  И.  Материализм  и  эмпириокритицизм.  —  Полн.  собр.  соч.,  т.  18.
Кудрявцев  П.  С.  Курс  истории  физики.  М.,  Просвещение,  1974.
Дорфман  Я.  Г.  Всемирная  история  физики,  ч.  1.  М.,  Наука»  1974;  ч.  2.  М.э
Наука,  1979.
 Спасский  Б.  И.  История  физики,  ч.  1,  2.  М.,  Высшая  школа,  1977.
Льоцци  М.  История  физики.  М.,  Мир,  1970.
 К  I  части
 Лурье  С.  Я.  Демокрит.  Л.,  Наука,  1970.
 Азерников  В.  3.  Неслучайные  случайности.  М.,  Детская  литература,  1972.
Голованов  Я.  К.  Этюды  об  ученых.  М.,  Молодая  гвардия,  1970.
Глухов  А.  Г.  Книги,  пронизывающие  века.  М.,  Книга,  1975.
 Зубов  В.  П.  Аристотель.  Изд-во  АН  СССР,  1963.
 Дживелегов  А.  Леонардо  да  Винчи.  М.,  Искусство,  1960.
 Леонардо  да  Винчи.  Избранное.  М.,  Гослитиздат,  1952.
 Коперник  Н.  Сборник  к  500-летию  со  дня  рождения.  М.,  Наука,  1973.
МартыновД.  Я.  Николай  Коперник.  Жизнь  и  творчество.  М.,  Знание,  1973.
Гребенников  Е.  А.  Н.  Коперник.  М.,  Наука,  1973.
 Штекли  А.  Э.  Дж.  Бруно.  М.,  Молодая  гвардия,  1964.
 Медведев  Ю.  М.  Капитан  звездного  неба.  М.,  Молодая  гвардия,  1975.
Бублейников  Ф.  Д.  Галилео  Галилей.  М.,  Просвещение,  1964.
 Штекли  А.  Э.  Галилей.  М.,  Молодая  гвардия,  1972.
 Кузнецов  Б.  Г.  Галилей.  М.,  Наука,  1964.
 Кузнецов  Б.  Г.  Пути  физической  мысли.  М.,  Наука,  1963.
 Кузнецов  Б.  Г.От  Галилея  до  Эйнштейна.  М.,  Наука,  1966.
 Галилей  Г.  Избранные  труды,  в  2-х  т.  М.,  Наука,  1964.
 Ко  II  части
 Субботин  А.  Л.  Френсис  Бэкон.  М.,  Мысль,  1974.
 Ляткер  Я.  А.  Декарт.  М.,  Мысль,  1975.
 Вавилов  С.  И.  Исаак  Ньютон.  Изд-во  АН  СССР,  1961.
 250

Кудрявцев  П.  С.  И.  Ньютон.  М.,  Учпедгиз,  1963.
 Кобзерев  Ю.  А.  Ньютон  и  его  время.  М.,  Знание,  1978.
 Кравец  Т.  П.  От  Ньютона  до  Вавилова.  Л.,  Наука,  1967.
 Елисеев  А.  А.  Г.  В.  Рихман.  М.,  Просвещение,  1975.
 Кононков  А.  Ф.  Ломоносов  как  физик.  Изд-во  МГУ,  1961.
 Елисеев  А.  А.  Ломоносов  —  первый  русский  физик.  М.,  Физматгиз,  1961.
Дорофеева  В.,  Дорофеев  В.  Время,  ученые,  свершения...  М.,  Полит¬
издат,  1975.
 Капица  П.  Л.  Жизнь  для  науки.  М.,  Знание,  1965.
 Морозов  А.  Михаил  Васильевич  Ломоносов.  М.,  Молодая  гвардия,  1965.
Кудрявцев  Б.  Б.  М.  В.  Ломоносов.  М.,  Учпедгиз,  1966.
 Белькинд  Н.  Д.  Андре  Мари  Ампер.  М.,  Наука,  1968.
 Карцев  В.  П.  Приключения  великих  уравнений.  М.,  Знание,  1970.
Гельфер  Я.  М.  История  и  методология  термодинамики  и  статистической
физики,  т.  1.  М.,  Высшая  школа,  1969.
 Л  е  б  е  д  и  н  с  к  и  й  А.  Б.  и  др.  Гельмгольц.  М.,  Наука,  1966.
 Кудрявцев  П.  С.  Фарадей.  М.,  Просвещение.  1969.
 Мак-Дональд  Д.  Фарадей,  Максвелл  и  Кельвин  М.,  Атомиздат,  1967.
Карцев  В.  П.  Максвелл.  М.,  Молодая  гвардия,  1976.
 Кляус  Е.  М.  Д.  К.  Максвелл.  М.,  Наука,  1968.
 Гр  и  го  р  я  н  А.  Т.,  В  я  л  ьце  в  А.  Н.  Г.  Герц.  М.,  Наука,  1968.
 Развитие  физики  в  России  (очерки)/Под  ред.  А.  С.  Предводителева  и
Б.  И.  Спасского,  т.  1,  2.  М.,  Просвещение,  1970.
 Шаховская  Н.  Д.  Повелитель  молний.  М.,  Просвещение,  1970.
 П  е  т  р  я  н  о  в  И.  В.,  Трифонов  Д.  Н.  Великий  закон  М.,  Педагогика,  1976.
Копылов  Д.,  Ткалич  Д.  Д.  И.  Менделеев  —  почетный  гражданин  г.  То¬
больска.  Тюмень,  1969.
 Смирнов  Г.  Менделеев.  М.,  Молодая  гвардия,  1965.
 Конюшая  Ю.  П.  Открытия  советских  ученых.  М.,  Московский  рабочий,
1979.
 Болховитинов  В.  Н.  Столетов.  М.,  Молодая  гвардия,  1965.
 Тепляков  Г.  М.,  К  У  Д  р  я  в  ц  е  в  П.  С.  А.  Г.  Столетов.  М.,  Просвещение,
1966.
 Капцов  Н.  А.  П.  Н.  Лебедев.  Изд-во  МГУ,  1950.
 Люди  русской  науки  (физика)/Под  ред.  С.  И.  Вавилова.  Изд-во  АН  СССР,
1961.
 К  И!  части
 Лоренц  Г.  А.  Старые  и  новые  проблемы  физики.  М.,  Наука,  1970.
 П  л  а  н  к  М.  Г.  А.  Лоренц.—  В  кн.  Единство  физической  картины  мира.  М.,
Наука,  1966.
 Кляус  Е.  М.  и  др.  Г.  А.  Лоренц.  М.,  Наука,  1974.
 Борн  М.  Моя  жизнь  и  взгляды.  М.,  Наука,  1973.
 Борн  М.  Размышления  и  воспоминания  физика.  М.,  Наука,  1977.
 Борн  М.  Физика  в  жизни  моего  поколения.  М.,  Наука,  1963.
Зоммерфельд  А.  Пути  познания  в  физике.  М.,  Наука,  1973.
 Зелиг  К.  А.  Эйнштейн.  М.,  Атомиздат,  1964.
 251

Эйнштейн  А.,  Инфельд  Л.  Эволюция  физики.  М.,  Молодая  гвардия»
1966.
 Кузнецов  Б.  Г.  Эйнштейн.  Жизнь,  смерть,  бессмертие.  М.,  Наука,  1972.
Гернек  Ф.  Альберт  Эйнштейн.  М.,  Мир,  1984.
 Г  е  р  н  е  к  Ф.  Эйнштейн.  Жизнь  во  имя  истины,  гуманизма  и  мира.  М.,  Прог¬
ресс,  1966.
 Гернек  Ф.  Пионеры  атомного  века.  М.,  Прогресс,  1974.
 Кузнецов  Б.  Г.  Этюды  об  Эйнштейне.  М.,  Наука,  1970.
 Уиллер  Д.  Предвидение  Эйнштейна.  М.,  Мир,  1970.
 Томсон  Дж.  Дух  науки.  Пер.  с  англ.  М.,  Знание,  1970.
 Франкфурт  У.  И.,  Френк  А.  М.  У  истоков  квантовой  теории.  М.,  На¬
ука,  1975.
 Кляус  Е.  М.  М.  Планк.  Приложение  к  книге  «Единство  физической  кар¬
тины  мира».  М.,  Наука,  1966.
 Капустинская  К.  А.  Анри  Беккерель.  М.,  Атомиздат,  1965.
 Бобров  Л.  В.  Тени  невидимого  света.  М.,  Атомиздат.  1964.
 Коттон  Э.  Семья  Кюри  и  радиоактивность.  М.,  Атомиздат,  1964.
 Кюри  Е.  Мария  Кюри.  М.,  Атомиздат,  1967.
 Кюри  М.  Пьер  Кюри.  М.,  Наука,  1968.
 Кедров  М.  Ирен  и  Фредерик  Жолио-Кюри.  М.,  Атомиздат,  1975.
 Бикар  П.  Ф.  Жолио-Кюри  и  атомная  энергия.  М.,  Атомиздат,  1972.
Данин  Д.  Резерфорд.  М.,  Молодая  гвардия,  1967.
 Кедров  Ф.  Цепная  реакция  идей.  М.,  Знание,  1975.
 Резерфорд  —  ученый  и  учитель.  Сб.  статей.  М.,  Наука,  1973.
Старосельская  О.  А.  Э.  Резерфорд.  М.,  Наука,  1975.
 Капица  П.  Л.  Жизнь  для  науки.  М.,  Знание,  1965.
 Френкель  В.  Я.  Пауль  Эренфест.  М.,  Атомиздат,  1977.
 Алинин  А.  Я.  Счастливые  судьбы.  Киев,  1979.
 Мур  Р.  Н.  Бор  —  человек  и  ученый.  М.,  Мир,  1969.
 Д  а  н  и  н  Д.  Н.  Бор.  М.,  Молодая  гвардия,  1975.
 К  л  я  у  с  Е.  М.  и  др.  Н.  Бор.  М.,  Наука,  1977.
 Бройль  де  Луи.  По  тропам  науки.  М.,  Изд-во  иностр.  лит.,  1962.
Шредингер  Э.  Новые  пути  в  физике.  М.,  Наука,  1971.
 Ли  пеон  Г.  Великие  эксперименты  в  физике.  Пер.  с  англ.  М.,  Наука,  1972.
Т  р  и  г  г  Дж.  Решающие  эксперименты  в  современной  физике.  Пер.  с  англ.
 М.,  Мир,  1974.
 Се  г  ре  Э.  Э.  Ферми  —  физик.  М.,  Мир,  1973.
 Понтекорво  Б.  Э.  Ферми.  М.,  Знание,  1971.
 Понтекорво  Б.  Э.  Ферми  в  воспоминаниях  учеников  и  друзей.  М.,  На¬
ука,  1971.
 Л  я  т  и  л  ь  П.  Э.  Ферми.  М.,  Атомиздат,  1965.
 Данин  Д.  Вероятностный  мир.  М.,  Знание,  1981.
 Основатели  советской  физики.  М.,  Просвещение,  1970.
 Кокин  Л.  Юность  академиков.  М.,  Советская  Россия,  1970.
 Ливанова  А.  М.  Физики  о  физиках.  М.,  Наука,  1968.
 Комков  Г.  Д.  и  др.  Академия  наук  СССР,  т.  2.  М.,  Наука,  1977.
 Развитие  физики  в  СССР,  в  2-х  кн.  Изд-во  АН  СССР,  1967.
 252

Проблемы  современной  физики  (сборник  к  100-летию  со  дня  рождении
А.  Ф.  Иоффе).  Л.?  Наука,  1980.
 Френкель  Я.  И.  Д.  Ф.  Иоффе.  Л.,  Наука,  1968.
 Иоффе  А.  Ф.  О  физике  и  физиках.  Л.,  Наука,  1977.
 Иоффе  А.  Ф.  Встречи  с  физиками.  М.,  Физматгиз,  1960.
 ЭренфестП.  и  Иоффе  А.  Научная  переписка.  Л.,  Наука,  1973.
 Л  е  в  ш  и  н  Л.  В.  С.  И.  Вавилов.  М.,  Наука,  1977.
 Келлер  В.  Р.  Сергей  Вавилов.  М.,  Молодая  гвардия,  1975.
 Вавилов  С.  И.  Сб.  статей.  М.,  Знание,  1981.
 Г  о  л  о  в  и  н  И.  Н.  И.  В.  Курчатов.  М.,  Атомиздат,  1967.
 Парнов  Е.  Проблема  92.  М.,  Молодая  гвардия,  1973.
 Асташенков  П.  Курчатов.  М.,  Молодая  гвардия,  1968.
 Асташенков  П.  Подвиг  академика  Курчатова.  М.,  Знание,  1980.
 Г  у  л  о  Д.  Д.,  О  с  и  и  о  в  с  к  и  й  А.  И.  Д.  С.  Рождественский  М.,  Наука,  1980.
Творцы  физической  оптики.  М.,  Наука,  1973.
 Вавилов  С.  И.  Очерки  и  воспоминания/Под  ред.  И.  М.  Франка.  М.,  На¬
ука,  1981.
 Академик  Л.  Д.  Ландау.  М.,  Знание,  1978.
 Бессараб  М.  Ландау.  М.,  Московский  рабочий,  1978.
 Ливанова  А.  М.  Л.  Д.  Ландау.  М.,  Знание,  1977.
 Кузнецова  Л.  Л.  Ландау.  М.,  Знание,  1977.
 Абрикосов  А.  А.  Академик  Ландау.  М.,  Наука,  1965.
Добровольский  Е.  Н.  Почерк  Капицы.  М.,  Знание,  1968.
 Кедров  Ф.  Капица.  Жизнь  и  открытия.  М.,  Московский  рабочий,  1979.
Академик  П.  Л.  Капица.  Сб.  статей.  М.,  Знание,  1979.
 Капица  П.  Л.  Эксперимент,  теория,  практика.  М.,  Наука,  1977.
 Кедров  Ф.  Очерки  о  советских  физиках.  М.,  Знание,  1977.
 Лазарев  А.  Р.  Циолковский.  М.,  Молодая  гвардия,  1962.
Космодемьянский  А.  А.  К.  Э.  Циолковский.  М.,  Просвещение,  1980.
Алтайский  А.  Циолковский  рассказывает.  М.,  Детская  литература,  1974.
Романов  А.  Конструктор  космических  кораблей.  М.,  Политиздат,  1971.

Предисловие
 ОГЛАВЛЕНИЕ
 3
 Часть  I.  Возникновение  физики
 Г  лава  I.  Наука  древности 		6
 Наука  Древней  Греции 		6
 Атомистика  греков  		7
 Аристотель  		9
 Евклид  и  Архимед 		13
 Г  лава  2.  Борьба  за  гелиоцентрическую  систему 	мира 		18
 Леонардо  да  Винчи  —  выдающийся  представитель  эпохи  Возрож¬
дения  		18
 Н.  Коперник  —  создатель 	научной 	картины 	мира 		24
 И.  Кеплер  —  великий  астроном  и  математик 	* 	29
 Г.  Галилей  —  один  из  основоположников  опытного  естествознания
и  новой  науки  .  . 			33
 Часть  2.  Эпоха  классической  физики
 40
 Глава  3.  Формирование  классической  физики  в  XVII—XVIII  вв.  .  .
 Краткая  характеристика  эпохи  XVII  в.  Новая  методология  науки
 (Ф.  Бэкон  и  Р.  Декарт) 		40
 И.  Ньютон  и  создание  фундамента  классической  физики  .... 	44
 Развитие  механики  в  XVIII  в. 					52
 Термометрия,  калориметрия,  электричество  и  оптика  XVIII  в.  .  . 	54
 Учреждение  Петербургской  академии  наук  и  ее  первые  академики 	59
 М.  В.  Ломоносов  —  великий  сын  России 		64
 Глава  4.  Развитие  и  завершение  классической  физики  в  XIX  в.  .  .  . 	71
 Волновая  оптика  и  ее  создатели  (Т.  Юнг  и  Ж.  Френель)  .... 	71
 Электромагнетизм  и  электродинамика  (X.  Эрстед,  А.  Ампер)  •  . 	75
 Научный  подвиг  М.  Фарадея 		81
 Открытие  закона  сохранения  и  превращения  энергии  (Р.  Майер,
 Д.  Джоуль,  Г.  Гельмгольц,  Э.  Ленц) 		87
 Создание  теории  электромагнитного  поля  и  открытие  электромаг¬
нитных  волн  (Д.  Максвелл,  Г.  Герц) 		96
 Физика  России  XIX  в.  и  ее  выдающиеся  представители  (Д.  И.  Мен¬
делеев,  А.  Г.  Столетов,  П.  Н.  Лебедев,  А.  С.  Попов)  ..... 	104
 254

Часть  3.  Возникновение  современной  физики
и  развитие  се  основных  направлений
 Краткие  замечания  		124
 Глава  5.  Из  всемирной  истории  физики  XX  в 		125
 Возникновение  и  развитие  электронной  теории.  Г.  А.  Лоренц  .  . 	125
 А.  Эйнштейн  и  создание  теории  относительности 		131
 Проблема  излучения.  М.  Планк,  возникновение  и  развитие  теории
 квантов  	 М2
 Атомная  физика  в  конце  XIX  —  начале  XX  в.  Открытия  В.  К.  Рент¬
гена,  А.  Беккереля,  Марии  и  Пьера  Кюри 			148
 Кризис  физики  в  конце  XIX  —  начале  XX  в.  и  его  ленинский  анализ  159
 Э.  Резерфорд  —  выдающийся  ученый  и  учитель 		165
 Н.  Бор.  Возникновение  и  развитие  теории  атома 		175
 Из  истории  создания  квантовой  механики  		184
 Э.  Ферми  и  развитие  физики  ядра 		189
 Глава  6.  Из  истории  советской  физики 		197
 А. 	Ф. 	Иоффе 		197
 С. 	И. 	Вавилов 		206
 И. 	В.  Курчатов  и  развитие  в  СССР  ядерной  физики 		220
 Л. 	Д. 	Ландау  —  основоположник  советской  теоретической 	физики 	227
 П. 	Л. 	Капица  —  выдающийся  советский  физик  и  конструктор-но¬
ватор  		235
 Литература 		250

Федор  Михайлович  Дягилев
 ИЗ  ИСТОРИИ  ФИЗИКИ  И  ЖИЗНИ  ЕЕ  ТВОРЦОВ
 Зав.  редакцией  Н.  В.  Хрусталь
Редактор  Л.  Л.  Величко
Младший  редактор  О.  В.  Агапова
Художественный  редактор  В.  М.  Прокофьев
Технический  редактор  С.  С.  Якушкина
Корректор  И.  В.  Чернова
 ИБ  №  9158
 Сдано  в  набор  10.11.85.  Подписано  к  печати  28.04.86.  Формат  60Х90!Лб.  Бум.
кн.  журн.  офс.  отечеств.  Гарнит.  литературная.  Печать  высокая.  Уел.  печ.
л.  16,0+0,25  форз.  Уел.  кр.-отт.  17,5.  Уч.-изд.  л.  17,19+0,32  форз.  Тираж
255  000  экз.  Заказ  829.  Цена  75  коп.
 Ордена  Трудового  Красного  Знамени  издательство  «Просвещение»  Государ¬
ственного  комитета  РСФСР  по  делам  издательств,  полиграфии  и  книжной
торговли.  129846,  Москва,  3-й  проезд  Марьиной  рощи,  41.
 Ярославский  полиграфкомбинат  Союзгтолиграфпрома  при  Государственном
комитете  СССР  по  делам  издательств,  полиграфии  и  книжной  торговли.
150014,  Ярославль,  ул.  Свободы,  97.

75  коп.