Текст
                    АКАДЕМИЯ НАУК СССР
СЕРИЯ «ИТОГИ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ »
АКАДЕМИК
П.П.ЛАЗАРЕВ
ОЧЕРКИ
ИСТОРИИ
РУССКОЙ
НАУКИ
ПОД РЕДАКЦИЕЙ
АКАДЕМИКА С И.ВАВИЛОВА
и
ПРОФЕССОРА М. П. ВОЛАРОВИЧА
/
*
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
MOCKQA- ЛЕНИНГРАД
1 9 5 0
\?:


Под общей редакцией Комиссии Академии Наук СССР по изданию научно-популярной литературы и серии «Итоги и проблемы современной науки» Председатель Комиссии Президент Академии Наук СССР академик С. И. ВАВИЛОВ Зам. председателя — член-корреспондент Академии Наук СССР Л. Ф. ЮДИН 1
АКАДЕМИК ПЕТР ПЕТРОВИЧ ЛАЗАРЕВ U 878-1942)
ПРЕДИСЛОВИЕ * А кадемик Петр Петрович Лазарев — выдающийся совет- ^ ский физик. После окончания Московского университета по медицинскому факультету в 1901 г. П. П. Лазарев заинтересовался проблемами физики, в частности, приложением физических законов в области биологии. Интерес к физике у него возник, несомненно, под влиянием блестящих лекций профессоров Московского университета П. Н. Лебедева и Н. А. Умова, которые возглавляли московских физиков в конце прошлого и в начале настоящего столетия. Получив диплом врача, П. П. Лазарев приступил к основательному изучению физики и имел счастье, как он сам говорил, начать научную работу в «лебедевской» исследовательской лаборатории Физического института Московского университета. Работа у П. Н. Лебедева под его непосредственным руководством и постоянное общение с этим гениальным ученым определили дальнейший жизненный путь П. П. Лазарева. Его научно-исследовательская, педагогическая и общественная деятельность была весьма широка и многогранна. Кроме ряда выдающихся исследований непосредственно по физике (молекулярная физика), им были широко и глубоко разработаны новые области смежных с физикой наук — биофизики, фотохимии и геофизики. На основе современных: представлений физики и физической химии П. П. Лазарев разработал ионную теорию возбуждения органов чувств человека, которая объясняет многие процессы, связанные со зрительными, звуковыми и вкусовыми ощущениями и находит широкое применение в физиологии и медицине. С другой з
стороны, замечательные геофизические исследования академика Лазарева в области Курской магнитной аномалии, связанные с открытием и изучением огромных железорудных месторождений в центре Европейской части Советского Союза, послужили основой для дальнейшего широкого применения геофизических методов (магнитного, гравитационного, сейсмического) разведки полезных ископаемых. П. П. Лазарев был не только выдающимся исследователем, разрабатывавшим основные проблемы физики, но и выдающимся популяризатором научных знаний. Его блестящие доклады и лекции, его интересные статьи на научно-популярные темы всегда вызывали большой интерес слушателей и читателей. Лазарев обладал способностью излагать трудные вопросы новейших научных открытий в очень простой и общедоступной форме. Будучи подлинным патриотом, П. П. Лазарев издавна и широко популяризировал достижения отечественной науки. Его перу принадлежат интересные труды по истории русской науки, которые собраны в настоящем издании. В статье «Исторический очерк развития точных наук в России в продолжение 200 лет», написанной в связи с празднованием в 1925 г. двухсотлетнего юбилея Академии Наук СССР, дается характеристика работ русских ученых в области математики, физики, химии, биологии. Портреты ученых, приложенные к этой статье,— это собственноручные рисунки П. П. Лазарева. В первом разделе настоящего сборника приведены статьи, в которых излагается история развития первого физического научно-исследовательского института в нашей стране, возникшего по инициативе П. Н. Лебедева из «лебедевской» физической лаборатории, на организацию которого П. П. Лазарев положил много трудов. Мы сочли возможным также поместить в настоящем издании статью П. П. Лазарева «Об организации научных исследований для нужд стекольной промышленности», так: как эта статья выходит далеко за пределы темы, указанной в ее заглавии, и содержит изложение взглядов П. П. Лазарева на связь науки и техники и на применение физических методов в промышленности. Статья «Десять лет Института физики и биофизики» иллю- 4
стрирует одну из интересных страниц развития советской физики. Надо, конечно; иметь в виду, что многие отдельные работы, упоминаемые в статье, в дальнейшем развивались, изменялись и исправлялись. Статья эта — своего рода «моментальная фотография». Во втором разделе даны мастерски написанные П. П. Лазаревым биографии великих русских ученых. Будучи ближайшим учеником П. Н. Лебедева и его преемником, академик П. П. Лазарев с глубоким уважением относился к памяти своего великого учителя. В разное время он написал более десяти статей, посвященных П. Н. Лебедеву, которые полно характеризуют блестящую личность нашего замечательного московского физика. Некоторые из этих статей помещены в настоящем издании. Биографии других знаменитых русских ученых также представляют большой интерес. П. П. Лазарев был близко знаком почти со всеми этими выдающимися деятелями русской науки и много интересного изложил в своих статьях на основании личных впечатлений. Некрологи И. П. Павлова и В. А. Стеклова в оригинале написаны на французском языке и помещаются здесь в переводе. Академик С. И. ВАВИЛОВ Профессор М. П. ВОЛАРОВИЧ
I ИЗ ИСТОРИИ РУССКОЙ ФИЗИКИ
ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ТОЧНЫХ НАУК В РОССИИ В ПРОДОЛЖЕНИЕ 200 ЛЕТ1 1925 г. Центральное научное учреждение в России — Академия Наук — было создано по указу Петра Великого в 1725 г. Первые академики, призванные не только развивать науки, но и разрабатывать их практические приложения, были приглашены, главным образом, из-за границы. Задачи русской жизни были мало им знакомы, и работы Академии в первые годы ее существования почти не 'касались насущных интересов страны. Но уже в лабораториях и кабинетах Академии Наук, руководимых первыми академиками, начали работать молодые русские, стремившиеся к знанию. Так образовался кадр национальных русских ученых, ставивших своей задачей развитие и распространение науки у себя на родине. В первом ряду этих людей нужно поставить знаменитого Ломоносова, одаренного безграничным научным воображением. Ему обязана наука исследованиями высокой важности в области молекулярной физики, в области химии, электричества, оптики и т. д. Шаг за шагом, благодаря успехам русских ученых, на место иностранной науки, привитой извне, стала развиваться наука русская. Понемногу наука связала себя с техническими приложениями; уже Ломоносов посвящал значительное время вопросам создания стекольного дела в России. Это соединение науки и техники осталось навсегда характерной чертой русской науки, хотя оно не всегда находило для себя благоприятную почву. Стремление поставить исследования на более широкую основу, сделать их систематическими внушило Ломоносову идею создания научной школы, и хотя в самом начале условия работы в Академии были очень неблагоприятны, Ломоносову удалось организовать первую научную лабораторию, где практиканты производили научные изыскания. Эта лабораторий была основана значительно раньше лаборатории Либиха в Гиссене. Ломоносов не ограничивался только что сказанным. Он понимал, что прогресс науки требует интеллектуального 9
развития масс. Для этой цели, кроме публичных лекций, прочитанных им в Академии, Ломоносов разработал проект создания высшей школы — университета,— имевшей своей задачей систематическую подготовку к научной деятельности молодых людей. В осуществлении этой задачи Ломоносову большую помощь оказал И. И. Шувалов, при содействии которого и был основан университет в Москве. Были созданы и другие университеты, из которых большая часть заняла выдающееся положение в науке. Надо указать, наряду с Московским университетом, на университеты Петербургский, Казанский, Киевский и Харьковский. О значительности результатов, полученных университетскими лабораториями, можно судить* проследив успешное развитие хотя бы только одной науки — химии. Мы видим, что центральный журнал Русского физико-химического общества, основанного Менделеевым, и съезды химиков постепенно вовлекают в работу все большее и большее число ученых и вскоре становятся хорошо известными за границей. Университетские лаборатории получают, наряду с лабораториями Академии и учеными учреждениями других стран Европы, значение международных центров. Создание университетов сыграло огромную роль в развитии химии, физики, биологии и геологии, из которых каждая в отдельности следовала по своему особому оригинальному пути. Можно оказать, что с этих пор во всех областях науки мы имеем самостоятельные исследования и оригинальный выбор методики. В этот университетский период русской науки Академия Наук выполнила работы высокой важности. Большая часть крупных русских ученых, работавших в университетских лабораториях и кабинетах, была в то же время и членами Академии Наук. Таким образом, после первого периода, чисто академического, начинается второй период — университетский, когда наряду с Академией существует большое количество научных центров, получающих все большее и большее значение. Это обстоятельство сыграло выдающуюся роль в интеллектуальном развитии страны. Огромное количество врачей, преподавателей, инженеров и адвокатов получило образование в высших школах, организованных по типу Московского университета, созданного Ломоносовым. Большое количество работ, выполненных в России за этот второй период, производилось в университетских лабораториях, ставших настоящими школами для молодежи. Появление ряда новых специальных дисциплин и усложнение методов исследований поставили перед наукой новые задачи. Развитие экспериментального метода исследования и расширение задач потребовали создания институтов, приспособленных к выполнению специальных задач. Это стремление ю
МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ ЛОМОНОСОВ (1711 -17 65)
мы наблюдаем в России; это же стремление можно наблюдать и в Европе и в Америке. Перед войной первыми учреждениями этого рода были Московский научный институт2 в области точных наук и Петербургский институт экспериментальной медицины.3 Наконец, уже при советской власти возник ряд институтов, которым мы обязаны обширной и интенсивной научной работой. Академия Наук приняла живое участие в создании большого количества новых институтов (институты Радиевый, Платиновый, Физико-математический4 и т. д.). Каковы же результаты деятельности русских ученых за истекшие 200 лет, какова роль русской науки в прогрессе человеческих знаний? Прежде всего займемся математикой, развитие которой у нас в значительной мере зависело от работ первых академиков, и главным образом — гениального Леонарда Эйлера. Сложная и напряженная работа позволила ему перейти от медицины через физику к математике. В этой отрасли науки после основных открытий в области анализа бесконечно малых, сделанных Ньютоном и Лейбницем, необходимо было развить принципы дифференциального и интегрального исчисления, и эта трудная проблема была решена Эйлером. Им были впервые даны блестящие по изложению курсы анализа, долго остававшиеся настольными книгами математиков. Задача о максимумах и минимумах в наиболее сложных условиях привела Эйлера к открытию принципов вариационного исчисления, которое играет огромную роль в приложении математики к механике и физике и которое впоследствии нашло в России блестящих представителей. Механика, созданная гением Ньютона и приложенная сначала к простым задачам, сохраняла до работ Эйлера характер геометрической дисциплины в том виде, в каком она вышла из рук Ньютона. Эйлер впервые предпринял и осуществил смелую попытку приложить новые математические методы к изучению проблем механики <и, таким образом, впервые заложил основание современной аналитической механики. Проблемы вращения твердых тел и движения жидкостей явились приложением методов этой новой механики. Наконец, многие проблемы математической физики были решены аналитическим путем. Так, например, Эйлер был первым, кто развил систему геометрической оптики со всеми ее приложениями. Эйлер первый попытался приложить математический анализ к решению сложных проблем физиологии, и ему принадлежат замечательные исследования о движении крови в сосудах, позволяющие считать его основателем биологической физики. В области техники необходимо упомянуть о его замечательных 12
ЛЕОНАРД ЭЙЛЕР (7 7 0 7 — 17 83)
исследованиях по теории корабля, по теории колебаний, по задачам, связанным с теорией упругости, по гидравлическим турбинам и т. д. В России он явился главой математической школы; в его работе о движении луны ему помогали молодые математики — его сотрудники и ученики. Работы Эйлера охватывали почти все разделы чистой и прикладной математики и вызвали в России огромное количество исследований, посвященных тем же проблемам. В своей деятельности Эйлер не довольствовался только научными и техническими работами. Он занимался вопросами среднего образования, причем написал для средней школы несколько учебников; среди них — трактат алгебры, являющийся классическим. Наконец, Эйлеру мы обязаны замечательной популярной книгой, излагающей принципы современной точной науки в форме писем. Эта книга сохраняет свой интерес до сих пор. Научная работа Эйлера имела международное значение и высоко ценилась и в России и в Европе. Мы хотели бы процитировать несколько мест из блестящей речи, произнесенной по поводу его смерти известным математиком Кондорсе в Парижской Академии Наук: «Все знаменитые математики, которые существуют в настоящее время, являются его учениками. Нет ни одного, кто бы при получении математического образования не изучил его работ; кто не получил бы от него его формул, его метода. Нет ни одного, кто в своих исследованиях не был руководим, не был бы - поддержан гением Эйлера. Этой славой он обязан той революции, которую он произвел в математических науках, подвергнув их анализу. Он обязан этим и своему упорству в работе, которое ему позволило охватить все математические науки в их совокупности; он обязан этим также и порядку, который он умел вкладывать в свой великий труд, простоте и элегантности своих формул, ясности своих методов и доказательств, которые еще увеличивались от большого количества хорошо выбранных примеров. Ни Ньютон, ни даже Декарт, влияние которого было весьма велико, не достигли той славы, какую имел Эйлер, и до сих пор среди математиков только Эйлер ею владел всецело и нераздельно». И затем: «Его смерть рассматривалась как общественная потеря в той стране, в которой он жил. Петербургская Академия Наук устроила ему торжественные похороны и создала на свои средства мраморный бюст, который должен быть помещен в одной из зал ее собраний. Академия во время его жизни воздавала ему еще более поразительные почести». «Таким образом,— прибавляет Кондорсе,— страна, которую к началу этого столетия мы рассматривали еще как варварскую, учит просвещенные и
НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ЛОБАЧЕВСКИЙ (17 93-1 856)
нации Европы, как нужно чтить жизнь великих людей и их память». Такой ученый, как Эйлер, не мог остаться без влияния на будущие математические работы в России, и мы находим после нею математическую школу, работы которой можно рассматривать как непосредственное продолжение его собственных исследований. Мы должны указать еще двух математиков, современников Эйлера, выдвинувшихся в первый период существования Академии. Это Николай и Даниил Бернулли. Последний весьма известен как автор исследова-ния по гидродинамике. Среди знаменитых математиков, продолжателей трудов Эйлера, первое место принадлежит Остроградскому, влияние которого на развитие математики в России было огромно. Остроградский работал в области математики, механики и математической физики. Из его работ по математике особое место занимают классические исследования по вариационному исчислению, краткое изложение которых в известной книге Тотгентера («История успехов вариационного исчисления») содержит 28 страниц (111—139). Мы не имеем возможности перечислить все то, что было сделано этим ученым в области математики; можем только указать, что Остроградским было открыто большое количество важных математических теорем. В качестве примера приведем знаменитое преобразование тройного интеграла в двойной, играющее выдающуюся роль в математической физике (в гидродинамике, теории тепла, электричестве, магнетизме); это преобразование составляет основу максвелловой теории. * В механике наиболее важные работы Остроградского касаются изучения движения упругого тела и развития методов интегрирования уравнений динамики. Для математической русской школы Остроградский сыграл* в высшей степени важную роль. Работы Брашмана и Давыдова над равновесием плавающих тел и в особенности блестящие труды Жуковского, посвященные вопросам аэродинамики и гидродинамики, должны рассматриваться как естественное продолжение работ Эйлера и Остроградского. Наконец, для практического приложения математики в тех областях, которые были разработаны трудами Эйлера и Остроградского, имеют большое значение труды русских инженеров.5 Последующие успехи математики в России связаны с работами Чебышева и Ляпунова. * Максвелл в своем знаменитом трактате по электричеству ,и магнетизму (т. I, стр. 117, Оксфорд, 1871) пишет: «Эта теорема, повидимому, была в первый раз дана Остроградским в статье, прочитанной в 1828 г. б Академии Наук и опубликованной в 1831 г.». 16 s
ПАФНУТИИ ЛЬВОВИЧ ЧЕБЫШЕВ (1821—1894) 2 п. П. Лазарев ..^.VvTJVoS
Чебышев развил несколько отделов анализа бесконечно малых, в частности — отдел вариационного исчисления. Затем он дал решение многих трудных задач теории вероятности и разрешил многие вопросы в прикладной математике, имеющие большое практическое значение. Его роль как профессора и ученого была чрезвычайно велика. Наши данные по развитию математических наук были бы не полны, если бы мы не упомянули о выдающейся основной работе Ляпунова, которая относится к изучению формы жидкого тела, находящегося во вращательном движении, причем частицы этого тела связаны друг с другом силами ньютоновского притяжения. Эта трудная задача, представляющая огромный интерес © области теории и приводящая к новым методам математического анализа, является в то же время и задачей высокой практической важности, так как вопрос о форме жидкости, находящейся во вращательном движении, является вопросом о форме планет, имеющем огромное значение в области высшей геодезии. Труды Ляпунова блестяще решили этот в высшей степени важный вопрос о равновесии жидкостей. Он доказал, что некоторые из фигур равновесия образуют неустойчивую систему, стремящуюся перейти в новую, устойчивую при отделении спутника. Этот вопрос получил огромное значение в космической физике, которая, основываясь на работах А. Пуанкаре, Дж. Дарвина и Ляпунова, дала в последнее время картину эволюции звездных систем. Мы говорили до сих пор исключительно о работах в области чистого анализа и его приложений, вытекающих из исследований Эйлера и составивших блестящую главу в области приложений математики к задачам изучения природы. Перейдем к геометрическим вопросам, которые были впервые разрешены в России, и укажем прежде всего на гениальные исследования Лобачевского, которому наука обязана созданием новой, неевклидовой геометрии. Лобачевскому удалось открыть те основы, на которых покоятся геометрические выводы; он доказал, что аксиома параллельных линий может быть рассмотрена как некоторая экспериментальная истина. Согласно Лобачевскому, можно теоретически представить существование пространства, обладающего свойствами, которые не существуют в нашем евклидовом пространстве. В таком пространстве, например, параллельных линий, проходящих через одну точку, может быть несколько. Эти работы позволили впервые установить, что геометрия является по существу экспериментальной наукой, и из всех экспериментальных наук наиболее точной. В то же время Лобачев- is
' *!- -■ li /У щ ■ ^ ч АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ ЛЯПУНОВ (7 8 57 — 191 8) 2*
ский в своих знаменитых исследованиях указал на возможность существования ряда пространств, свойства которых отличаются от нашего евклидового пространства. Развитие этих работ Лобачевского мы находим в трудах Римана, Гельмгольца и Ли. Эти же работы по неевклидовой геометрии позволили Эйнштейну установить прочную базу для принципа относительности. Переходя от вопросов чистой и прикладной математики к вопросам экспериментальных наук, необходимо отметить, что в области астрономии и геодезии Россия занимает выдающееся место. Прежде всего нужно указать на знаменитое измерение меридиана, проделанное под руководством Струве, измерение, которое охватывает больше чем 25° душ меридиана. Триангуляция, при помощи которой это измерение было сделано, включает наиболее северные части земного шара и дает очень ценные данные для суждения о форме нашей Земли, так что во всяком трактате по геодезии это замечательное научное предприятие и его результаты точно описываются. Исследования по градусным измерениям получили значительное развитие после смерти Струве; главная часть этих исследований была выполнена корпусом военных топографов, которые произвели грандиозную работу в области геодезии и картографии, имеющую чрезвычайно важное значение для суждения о фигуре земли. Говоря об астрономических работах, невозможно не остановиться на знаменитом пулковском каталоге — одном из основных научных мероприятий нашей знаменитой академической обсерватории. Определение параллаксов звезд представляет также пример точности и оригинальности метода. Наконец, определение скорости движения звезд, основанное на принципе Допплера, является одним из блестящих приложений астрофизики. Необходимо отметить, что физическое изучение принципа Допплера в области оптики было осуществлено ©первые в Пулкове Белопольским и затем изучено более детально Голицыным. Исследования Бредихина доказали, что кометные хвосты, наряду с притягательной силой, соответствующей всемирному тяготению, заставляют признать существование отталки- вательных сил, подчиняющихся тому же закону расстояния, что и всемирное тяготение. Исследования Лебедева установили, что отталкивание должно зависеть от давления света солнца на молекулы газа, образующего кометный хвост. Точные опыты, проделанные Лебедевым, действительно доказали, что можно наблюдать не только давление света на твердые тела, как это установила электромагнитная теория Максвелла, но и на отдельные молекулы газа. Эти замечатель- 20
ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ МЕНДЕЛЕЕВ (1 834-1 907)
«ые экспериментальные работы представляют интерес не только как подтверждение теории Максвелла, но и как одно из оснований учения о переменной массе^ зависящей от скорости движения,— учения, которое играет выдающуюся роль в современной физике. Перейдем теперь к той отрасли науки, результаты которой в России были особенно замечательны и которая играет первенствующую роль во всей точной науке, именно — к молекулярной физике и химии, так тесно связанных в (Настоящее время. Первому русскому ученому — Ломоносову — принадлежит блестящая идея объяснить одновременно физические и химические явления существованием молекулярной структуры тел. Ломоносов допускает, что существует ограниченное число химически не изменяемых тел — элементов, изолированные частицы которых, невидимые -для глаза, обладают свойствами, различными для каждого элемента. Каждое вещество, которое находится в природе, образовано из комбинаций этих невидимых частичек атомов, которые, вообще говоря, не находятся в покое, а непрерывно движутся. Атомные движения производят тепловые явления. Исходя из этих простых представлений, Ломоносов объясняет не только физические процессы, но и образование химических соединений. В своей знаменитой книге, озаглавленной «Элементы математической химии», Ломоносов дает изложение атомистической теории, основные положения которой представляются нам сейчас настолько современными, что кажется, будто они заимствованы из современных трактатов молекулярной физики. Мы процитируем здесь несколько отдельных мест из этой книги Ломоносова, заменив только его терминологию терминологией современной. * «Определение 37-ое. Атом -есть часть тела, не состоящая из каких-либо других мелких тел, отличных от него. Определение 38-ое. Молекула есть собрание атомов в одну незначительную массу. Определение 39-ое. Молекулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же атомов, соединенных одинаковым образом. Молекулы разнородны, когда атомы их различны и соединены различным образом или в различном числе. От этого зависит бесконечное разнообразие тел. Элемент есть тело, состоящее из однородных молекул. Соединение состоит из двух или нескольких элементов, так соединенных между собой, что в каждой отдельной его мо- * Терминология в работах Ломоносова не однородна: вместо «атома» он применяет слово «элемент», или «физическая монада»; вместо «молекула» — «корпускула». 22
АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ БУТЛЕРОВ (1828-1886)
лекуле имеется такое же соотношение частей, как и во всем соединении между отдельными элементами». В своей статье «О составляющих тела природы нечувствительных физических частичках, в которые находится достаточное основание частичных свойств» Ломоносов дает очень подробное описание свойств атомов и молекул: «Определение 52-ое. Физические тела разделяются на мельчайшие части, избегающие чувства зрения, так что тела состоят из нечувствительных физических частичек. Определение 55-ое. Отдельные физические частички имеют протяжение. Определение 58-ое. Отдельные нечувствительные физические частички одарены силой инерции. Определение 59-ое. Каждая частичка состоит из определенного количества материи, так как сила инерции пропорциональна количеству материи. Определение 60-ое. Отдельные частички непроницаемы друг для друга. Определение 69-ое. Когда изменяется частичное качество тел, нельзя себе представить ни одного случая, чтобы нечувствительные частички не соединялись, разделялись или переносились, но никакое изменение в телах не может произойти без движения. Хотя по большей части какое-либо движение не ощущается, но нечувствительные частички должны движением тоже нечувствительным соединяться, разделяться или переноситься. Определение 70-ое. Так как частичные свойства тел изменяются от соединения, разделения или перемещения частичек, то, следовательно, достаточное основание их заключается в нечувствительных частичках. Определение 72-ое. Достаточное основание частичного качества заключается в протяжении, силе инерции и физическом движении нечувствительных частичек. Определение 77-ое. Частичные качества тел могут быть объяснены законами механики». * Нетрудно оценить гениальные идеи Ломоносова, если их сравнить с современными нам представлениями химии или физической химии. В современных работах по химии атомистическая теория изложена почти в тех же словах, какие мы находим у Ломоносова. Представляет весьма большой интерес его попытка связать химическую и физическую атомистику в одно неразрывное целое. С исследованиями Ломоносова в области молекулярных * «Elementa chimiae mathematical». Собр. соч. Ломоносова, т. VI, стр. 23 и ел. 24
ЕВГРАФ СТЕПАНОВИЧ ФЕДОРОВ (1853-1919)
свойств тел неразрывно связана его работа «О причинах тепла и холода» (1744—1747), составляющая основание для математической теории теплоты и вытекающая непосредственно из eix> работ по молекулярной физике. Изложив свои гениальные идеи, Ломоносов пишет: «Из этой нашей теории вытекают такие следствия. Частицы теплых тел вращаются скорее; более холодные — медленнее. Теплое тело от соприкосновения с холодным охлаждается вследствие замедления теплового движения. Наоборот, холодные нагреваются от ускорения его при прикосновении». * Для уяснения точки зрения Ломоносова на идеи, касающиеся свойств атомов, необходимо также указать на его работу по упругой силе воздуха (1745). Ломоносов в этой работе пишет: «Поэтому мы нисколько не сомневаемся, что частицы воздуха, стремящиеся отойти друг от друга, при появлении упругой силы, лишены всякого физического сложения и организованного строения и, чтобы быть в состоянии подвергнуться таким переменам и производить удивительные действия, должны быть весьма твердыми и не поддающимися какому-либо изменению. Поэтому по справедливости их надо назвать атомами». ** Мы видим, что те же самые свойства атома предполагает кинетическая теория газов, и объяснение давления газа по существу является в современной теории тем же самым, что и у Ломоносова. Расширение газов, вытекающее из представлений Ломоносова, было им же впервые изучено экспериментально1. Коэффициент расширения, который он определил, мало отличается от точного коэффициента расширения газов. Предполагая, что во время химических превращений вещества атомы элементов меняют свое место, Ломоносов заключает, что масса вещества до и после химической реакции должна оставаться одной и той же. Он выводит, таким образом, теоретически основной закон современной химии — закон сохранения массы. Далее он подвергает экспериментальному контролю этот закон, заставляя действовать два тела друг на друга, причем эти два тела заключены в запаянной трубке и могут вызвать реакцию, которая приводит к образованию новых соединений. Взвешивая трубку до и после реакции, Ломоносов доказывает, что вес тел и, следовательно, их масса остаются без изменения. Этот опыт, проведенный на несколько десятилетий раньше опыта Лавуазье, является основой современной * «Meditationes de caloris et frigoris causa». Собр. соч. Ломоносова, т. VI» стр. 45. ** &Tentamen theoriae de vi aeris dastica». Собр. соч. Ломоносова, т. VI, стр. 83—84. 26
КАРЛ МАКСИМОВИЧ БЭР (/ 7 9 2 — 1 8 7 6)
химии и дает право считать Ломоносова основателем современной научной химии. Интересно, что теория, разработанная Ломоносовым, позволяет получить теоретически ряд других законов, установленных позднее Дальтоном, Гей-Люссаком и многими другими учеными. Эти работы Ломоносова по молекулярной теории представляют собой классический пример великих творений, намного опередивших свою эпоху, и, конечно, этим обстоятельством объясняется, что они не были достаточно оценены современниками. Изучение элементов и их свойств позволило открыть некоторые общие закономерности, касающиеся элементов, образующих сходственные соединения. Но закон, который управляет всеми элементами, не был найден, и только Менделееву принадлежит честь введения порядка и ясности в хаос, который существовал в области изучения элементов. Менделеев разработал полную классификацию элементов, основанную на атомном весе, и в таблице, помещенной в первом томе знаменитых «Основ химии» (1869), впервые не только дал рациональную классификацию элементов, уже известных, но и указал метод предсказания существования элементов, до тех пор не открытых, и одновременно указал их точный атомный вес. В установлении точных значений изученных уже атомных весов система Менделеева также сыграла весьма важную роль, и Менделеев был единственным химиком, который, основываясь на законе периодичности химических свойств элементов, попытался поправить значение атомных весов. Его поправки уже указаны в первом издании его «Основ химии». Истинное значение атомных весов, таким образом, тесно связано с периодической системой. Открытие новых элементов подтвердило вполне теорию Менделеева и показало всю важность его периодической системы. С этого момента химия получила значение точной науки. В современной физике и химии таблица Менделеева играет основную роль, и все открытия, сделанные в области структуры атомов, связаны с периодическим законом. Изучение капиллярного притяжения на поверхности жидкости при различной температуре приводит Менделеева к открытию закона изменения сил действующих между молекулами жидкостей, и он показывает, что существует температура, при которой между частицами жидкости нет никакого притяжения, и, следовательно, частицы жидкости свободно могут разлетаться. Эта температура была названа Менделеевым «температурой абсолютного кипения», а впоследствии получила название «критической температуры». 28 /
АЛЕКСАНДР ОНУФРИЕВИЧ КОВАЛЕВСКИЙ {18 40-1 901)
Как понятно, испарение при этой температуре производится без всякой работы. Труды Авенариуса, Надеждина, Заш> чевского и работы Столетова и Голицына доставили весьма обширный материал, и данные, полученные русскими учеными, составляют большую часть всех известных данных по критическим температурам. Следствия, вытекающие из идеи Менделеева, показывают, насколько она плодотворна. Мы должны помнить, что возможность ожижения воздуха, водорода и гелия, связанная с достижением самых низких температур, сделалась осуществимой благодаря знанию критической температуры; это показывает, как огромно было значение трудов Менделеева- Теория растворов получила в трудах Менделеева весьма значительное развитие. Изучая растворы спирта и воды, Менделеев допускает, что внезапные скачки, наблюдаемые в физических свойствах этих растворов, зависят от возникновения гидратов, которые образуют своеобразные химические соединения, находящиеся в состоянии диссоциации в растворах. Эта теория, развитая параллельно с теорией Вант Гоффа и Аррениуса, приложимой только к разведенным растворам, может, наоборот, объяснить свойства крепких растворов. Более поздние исследования доставили гидратной теории Менделеева прочную экспериментальную базу. Структура молекул и характер связи между атомами, изучаемые в органической химии, были впервые разработаны Бутлеровым, и его открытия получили подтверждение в трудах его многочисленных учеников. Среди работников в области органической химии мы должны отметить Зинина, Мен- шуткина, Марковникова, Чугаева, причем многие из их трудов являются классическими. Гениальные работы по структуре кристаллов принадлежат русским ученым Гадолину и Федорову. Эти работы могут быть помещены в одном ряду с великими исследованиями основателей научной кристаллографии и представляют собой геометрическую базу для развития современной кристаллографии. Переходя к физике, мы не можем не указать на замечательные исследования Лебедева, посвященные взаимодействию резонаторов. Эти исследования позволили Лебедеву думать, что действие молекул, рассматриваемых как резонаторы, может быть объяснено взаимодействием самих резонаторов. С этой точки зрения Лебедев дал краткое изложение процессов диффузии, химических соединений и т. д. Явления, которые наблюдаются при действии света на материю, были изучены многими русскими физиками весьма подробно. Свет действует, производя тепловой эффект (эф- 30
ИЛЬЯ ИЛЬИЧ МЕЧНИКОВ (7 8 4 5 - 1 9 1 6)
фект механический, так как свет давит на предмет, на который он падает); далее, свет вызывает испускание электронов (фотоэлектрический эффект) и, наконец, свет вызывает многочисленные химические реакции. Как мы указали выше, Лебедев открыл световое давление, Столетов изучил фотоэлектрический эффект в той элементарной форме, которая сейчас стала классической. Наконец, нужно указать, что Умов в одной из своих работ математически изложил идею о движении энергии в телах, идею, которую позднее разработал Пойнтинг и которая играет выдающуюся роль в современной физике. Заканчивая обзор работ по физике, мы должны указать, что Петров задолго до Дэви наблюдал явление вольтовой дуги, и Яблочков приложил это явление к электрическому освещению (свеча Яблочкова). Далее Якоби сделал важное практическое открытие, изобретя гальванопластику. Наконец, работы Ленца, который формулировал закон индукции и изучил тепловое действие электрического тока, являются в настоящее время классическими. Космическая физика также получила большое развитие в России. Основание Главной физической обсерватории в Петербурге позволило ученым нашей страны принять участие в международных геофизических работах. Работы Купфера, Вильда, Голицына — директоров этой обсерватории — создали не только методы наблюдения, принятые в геофизических работах (методика магнитометрии, сейсмометрии), но и продвинули значительно теорию соответствующих областей знания. Наряду с физическими и химическими науками блестяще развились в России в это время и биологические науки, и мы обязаны русским ученым серией основных работ в области биологии животных и растений. Основателем эмбриологии является академик Карл Бэр. Принципы сравнительной эмбриологии, дающие представление об одном и том же типе развития у различных животных, были созданы А. О. Ковалевским, Мечниковым и Заленским в России, и их работы цитируются во всякохМ большом учебнике эмбриологии. Переходя к другим разделам биологии, следует указать на работы Пирогова в области анатомии. Пирогов разработал новый метод определения истинного положения органов человеческого тела и дал точное их описание. Эти работы до открытия Рентгена являлись единственным средством составить правильное представление о взаимоотношениях органов. Работы Пирогова, помимо их основного теоретического значения, имели большое влияние на развитие хирургии, а атлас Пирогова рассматривался до конца прошлого века как основной атлас в анатомии. 32
НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ПИРОГОВ (1810 — 1 881) 3 П. П. Лазарев
Далее необходимо указать, что в физиологии мы имеем прекрасные исследования Сеченова (газы крови, тормозящая роль нервной системы) и, наконец, обширные превосходные исследования Павлова в области пищеварения и условных рефлексов. Говоря о физиологических исследованиях, мы должны упомянуть также о блестящих работах по растительной физиологии Фаминцына, который первым дал систематическое объяснение явлений превращения материи в растительном организме. Описание флоры и фауны России, выполненное многократно, составляет огромную работу, имеющую большое научное значение. Морфолого-физиологические работы Ценко-вского, Воронина и Виноградского создали новые области в биологии. Наконец, Россия, занимающая шестую часть поверхности земного шара, в своей европейской части была детально изучена русскими учеными с точки зрения геологической и географической. Здесь на первое место нужно поставить работы знаменитого 'путешественника и ученого Палласа. Эти работы были весьма высоко оценены и в России и за границей, и мы хотели бы процитировать здесь одно место из речи, произнесенной знаменитым Кювье после смерти Палласа. «Когда,—сказал Кювье,— человек посвятил все свое существование науке, когда он занимается исключительно только наблюдением и описанием, его исследования отделяются друг от друга только временем, которое потребно на их публикацию, можно» ожидать, что его жизнь не представит чего- нибудь интересного и что она будет заключаться целиком в анализе его творений. Но если, работая для ученых своего ранга, если, собирая как можно больше фактов, ученый постоянно стремится их выразить в наиболее простой и наиболее ясной фор'ме и позволяет другим людям делать легкие выводы, то анализ работ делается почти невозможным, и для того чтобы познакомиться с работами, необходимо их все привести дословно. Таков был Паллас». Влияние Палласа на открытия в области географии России, на проблемы геологии было огромно; и мы можем его поставить в одном ряду с наиболее крупными людьми его> эпохи. Первая эпоха геологических и географических исследований принадлежала исключительно Академии Наук. Основание Геологического комитета создало условия очень благоприятные для научных геологических исследований, и, начиная с 1882 г. и по настоящее время, работы в этой области ведутся все в большем объеме. Для сравнения приводим число практических командировок в разные годы: в 1882 г. их было около 10, в 1902 — около 30, в 1925 — около 180. Благодаря 34
ИВАН МИХАЙЛОВИЧ СЕЧЕНОВ (1829 — 19 05) 3*
работам Геологического комитета была создана геологическая карта Европейской части России. Что касается Азиатской части России, то она до сих пор еще мало изучена, и ее изучение является проблемой будущего. До сих пор мы говорили, главным образом, о науке вне ее непосредственного приложения к практике. Между тем в сфере прикладных наук русские ученые сделали очень много. Мы можем указать, в качестве примера, на замечательные исследования Ломоносова (проделанные им в первой химической лаборатории), которые служили основой для многих отделов химической технологии. Менделеев уделял большое внимание задачам химической промышленности и являлся ее большим знатоком; он посвятил этому вопросу несколько работ. Эти же вопросы получили решение в капитальных исследованиях Бутлерова, Зинина и многих других русских химиков. Одно из замечательных природных богатств России — нефть — является предметом тщательного исследования наших химических школ. Исследования эти показали различие между русской и американской нефтью и объяснили причины этого различия. Прикладная механика нашла блестящих представителей в лице Жуковского, крупнейшего ученого в области аэро- и гидродинамики. Исследования Жуковского являются продолжением знаменитых работ Эйлера и хорошо известны за пределами России. В.tтеории упругости и сопротивления материалов мы также имеем многочисленных представителей, которые создали серию важных работ. Наконец, медицина, как одна из прикладных наук, всегда была хорошо поставлена у нас. Нужно указать прежде всего, что введением термометра для измерения температуры больных медицина обязана Парроту. Далее следует сослаться на работы Пирогова, Сеченова и Павлова, а также указать, что Боткин в Петербурге, Захарьин, Снегирев, Филатов и Скли- фосовский в Москве создали целые клинические школы, основанные на применении точных научных методов. Мы ограничиваемся в нашем кратком изложении истории русской науки периодом дореволюционным, хотя в эпоху революции уже и выполнено большое количество важных и ценных работ. Но к этой теме мы обратимся в специальной работе. Из всего того, что было сказано выше, вытекает, что распространение науки в России дало за 200 лет огромные результаты, доставило русским исследователям выдающееся место и создало русской науке почетную известность. Очевидно, что до Великой Октябрьской социалистической революции наука и ее приложение к практике не были тесно связаны в 36
ПЕТР СИМОН ПАЛЛАС (17 41 — 1811)
прежней России. Совершенно ясно, что прогресс экономической жизни страны и развитие производительных сил зависят от могущества техники, которой обладает страна, и совершенно очевидно, что техника не может развиваться без науки. Наука и техника должны итти нога в ногу, наука должна направлять практическое приложение техники. И если мы желаем, чтобы в третьем веке существования науки в России техника процветала, чтобы установилась прочная и постоянная связь между результатами, полученными наукой, и ее приложением к технике, необходимо создать для науки условия, которые были бы достойны ее. Этот путь должен сделать нашу страну технически сильной и экономически богатой.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РУССКОЙ ФИЗИКИ6 1918 г. Организация Петербургской Академии Наук (1725) явилась толчком к развитию русской науки. Возникновение центрального ученого учреждения позволило русским исследователям принять систематическое участие в разработке научных вопросов, а основание Физического кабинета при Академии положило начало экспериментальным физическим исследованиям. Физический кабинет Академии явился первой исследовательской лабораторией в России по физике. Наряду с развитием экспериментальной физики в XVIII веке, возникает блестящая петербургская физико-математическая школа, существующая до сего времени и давшая немало выдающихся ученых. Основание унивсроитетрв выдвинуло вопрос об устройстве при них научных и учебных лабораторий, однако до начала 60-х годов прошлого столетия эти лаборатории были обставлены плохо, и единственно продуктивно работающей Физической лабораторией являлся Физический кабинет Академии Наук. Чтобы дать представление об условиях научной работы по физике, приведем данные, касающиеся размеров и бюджетов русских физических лабораторий в царской России, относящиеся к 1883 г., когда научная работа университетов была вполне налажена и ряд русских физиков выдвинулся своими выдающимися исследованиями. Для занятий по физике в Петербурге было отведено 220 ив. саж. (включая и аудиторию), в Москве—110 кв. саж. (без аудитории), в Казани — 140 кв. саж., в Одессе— 158 ив. саж., в Киеве— 120 кв. саж., в Харькове — 80 кв. саж., в Варшаве — 70 кв. саж. Лаборатории размещались в неприспособленных помещениях, потолки в которых иногда были так низки, что приходилось отказываться от тем, требовавших обширных помещений. Даже в Москве Физическая лаборатория помещалась до конца 90-х годов в небольшом двухэтажном жилом доме и не имела самых необходимых приспособлений, например, аккумуляторной батареи. 39
Начало строительства физических институтов в России относится к концу 90-х и началу 900-х годов. В это время возникают институты Петербургского, Московского, Одесского университетов; далее, институты Московского бысшего технического училища и политехникумов в Петербурге и Киеве. Старые университеты — Харьковский, Киевский и Казанский — ив это время не имели специальных зданий для занятий по'физике, и физические лаборатории были размещены в неприспособленных помещениях. Перечисленные обстоятельства отразились на количестве и на качестве работ русских физиков. В то время как математическая школа, насчитывающая более 150 лет существования, уже давно приобрела известность своими выдающимися исследованиями, в русской экспериментальной физике создание школ началось только в конце XIX — начале XX в. Одним из весьма неблагоприятных обстоятельств для научной работы в России являлась перегруженность персонала институтов учебной работой и связанная с этим невозможность вести исследования в течение всего года. Выход из этого положения в России был найден в создании лабораторий, где ученые, стоящие во главе учреждений, были совершенно избавлены от педагогической работы и единственной их обязанностью являлось ведение собственных научных работ и руководство» исследованиями начинающих ученых. Подобные задачи преследовал Московский научный институт, выстроивший в 1917 г. на частные средства первый в России специальный исследовательский институт по физике. 7 Значительно ранее в России была устроена лаборатория Главной палаты мер и весов,8 где в последние годы, по почину Д. И. Менделеева, был выстроен специальный институт для научных исследований (по проекту проф. Н. Г. Егорова), преследующий задачу выработки новых методов измерения и усовершенствования уже существующих. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Одним из отделов физики, привлекавших к себе наибольшее внимание русских ученых, была молекулярная физика, и в частности — кинетическая теория строения вещества. Как известно', Ломоносов впервые дал исчерпывающее описание явлений в газе с молекулярной точки зрения. В 1742—1743 гг. в сочинении «О составляющих тела нечувствительных частичках» Ломоносов пытается свести вое химические процессы в веществе к 'Механическим явлениям.. Разливая свои воззрения дальше и прилагая их к вопросам 40
нагревания тел (1744—1747), Ломоносов в «Размышлении о причине теплоты и холода» устанавливает положение, «что тепло возбуждается движением», и дает в дальнейшем совершенно ясную картину движений молекул в нагретом газе; их столкновения о стенку являются, по Ломоносову, причиной упругой силы воздуха. * В конце своей статьи об упругости воздуха Ломоносов, рассматривая движения молекул воздуха над поверхностью земли, приходит к заключению, что молекулы могут подниматься над землей только на совершенно определенную высоту, являющуюся пределом атмосферы, и что воздушный слой делается тем менее плотным, чем он выше стоит над поверхностью земли. Такую картину в настоящее время можно найти во всяком изложении кинетической теории газов. В последующих трудах Ломоносов делает из своих представлений дальнейшие выводы и приходит к заключению, что «является совершенно излишним приписывать нагревание тел особому, специально для этого изобретенному телу. Теплота состоит, наоборот, из круговых движений материи теплого тела». Таким образом, Ломоносов является основателем механической теории тепла.9 В связи с теоретическими работами Ломоносов предпринимает экспериментальные исследования по закону сохранения вещества; результаты, полученные им вполне совершенным методом, появились до изысканий Лавуазье в той же области. В 1752 г. Ломоносов весьма тщательно изучает процесс расширения газов от нагревания и находит их коэффициент расширения, который после перечисления на 1° С оказывается равным 0.003 (вместо современного значения 0.00367); в 1760 г. Ломоносов строит первый воздушный термометр. Наконец, в творениях Ломоносова находятся ясные указания на то, что идея об абсолютном нуле температуры должна быть приписана ему. От работ Ломоносова мы должны перейти к исследованиям Менделеева над газами (1877), тесно примыкающим к ломоносовским. В обширном исследовании «Об упругости газов» Менделеев поставил своей задачей точное изучение расширения газов от изменения давления и температуры, усматривая в выяснении связи этих величин чрезвычайно важное основание для суждений о точности и пригодности теории газового со- етяния. Разработка методики исследования создала весьма ценные приемы изучения газов (например, манометр Менделеева) . * Gm. «Tentamen theoriae de vi aeris elastica». Собр. соч. Ломоносова, т. VI. 41
Наряду с изучением основных газовых законов были исследованы и .другие явления в газах, важные с точки-зрения кинетической теории. Лебедев (1895) тщательно изучил чрезвычайно значительное уменьшение охлаждения тел при разрежении газа в сосуде, в котором помещены тела, и указал удобный прием увеличивать таким образом чувствительность термоэлементов, помещая их в пустоту, что в настоящее время используется в технике. Объяснение явлений уменьшения охлаждения тел в разреженных газах можно было найти в работах Смолуховского, который дал кинетическую теорию охлаждения тела и подтвердил ее рядом опытов. По теории Смолуховского, около нагретого тела температура в газе должна быстро падать, давая скачок температуры вблизи твердой стенки, а это обстоятельство и является причиной изменений теплопередачи в сосудах с разреженными газами. Экспериментальное изучение хода температуры вблизи нагретой поверхности впервые было произведено Лазаревым, который подтвердил теоретические выводы Смолуховского, показав, что на протяжении среднего свободного пути молекулы имеется быстрое падение температуры, обусловленное непрерывным изменением теплопроводности газа в этом слое. Произведенные Лазаревым по методу Лебедева проверочные опыты с охлаждением тел в разреженных газах (воздух, Н2, СОг) обнаружили предсказанный теорией парадоксальный факт, что лучший проводник тепла, водород, является при значительных разрежениях лучшим защищающим от охлаждения веществом. Результаты этих работ послужили основанием для построения и проверки более точной теории соударения молекул твердого тела и газа, созданной Карманом и Борном. По кинетической теории газов коэффициент теплопроводности пропорционален коэффициенту внутреннего трения газа, и, следовательно, «скачку температуры у нагретого тела должен (соответствовать скачок внутреннего трения при движении тела в газе. Это явление было изучено А. К. Тимирязевым, показавшим, что из данного скачка температуры можно вычислять величины скачка для трения. Молекулы газовой среды, благодаря столкновениям, не имеют одной и той же скорости движения, и в покоящемся газе с одинаковой температурой во всех точках должно- наблюдаться определенное распределение скоростей, найденное Максвеллом, Об этом распределении можно судить, наблюдая расширение спектральных линий при разных температурах, как это показано Релеем. Лазарев указал на иной метод, а именно—на изучение охлаждения газа при кратковременном его истечении из сосуда в пустоту. Этого охлаждения не существовало бы, если бы все молекулы имели одну и ту же 42
скорость. В области критики принципов теории газов и выяснения ее оснований имеют большой интерес работы Т. Афа- насьевой-Эренфест и П. Эренфеста, выполненные в Петербурге. По кинетической теории газ является телом с чрезвычайно слабо выраженными молекулярными силами, которые имеют значительную величину только при сильном сжатии газа. Поэтому возникает вопрос, при всех ли условиях газ или ненасыщенный пар может быть сближением молекул обращен в жидкость. Первый ответ на этот кардинальный вопрос дала классическая работа Менделеева, впервые выяснившая для ряда веществ условия возможности перехода пара в жидкость. Наблюдая в капиллярных трубках при разных температурах подъем жидкости, обусловленный молекулярным притяжением, Менделеев показал, что для каждой жидкости должна существовать такая температура, при которой молекулярные силы и подъем жидкости в трубках не будут наблюдаться. При этой температуре, несмотря на огромные давления, жидкость должна целиком испаряться. Эту температуру Менделеев назвал «температурой абсолютного кипения». Опыты Эндрюса над сжижением углекислоты при разных температурах действительно обнаружили существование особой «критической» температуры, выше которой вещество' не может быть превращено в жидкость никаким давлением. Авенариус (Киев) впервые предпринял непосредственное определение критических температур жидкостей. Эти работы Авенариуса были продолжены его учениками и дали настолько богатый опытный материал, что, как писал Столетов, «около четверти всего запаса критических температур, которые собраны в таблицах физических величин, добыто в молодой киевской лаборатории. Из нее же вышли, между прочим, первые точные показания о критической температуре воды». В той же лаборатории рано умершим Надеждиным развит замечательный по остроумию и (простоте метод определения критических температур. Удобный оптический'метод для той же цели описал Голицын (Петербург). Щукареву (Москва) принадлежит разработка метода определения теплоты испарения жидкостей при разных температурах, позволившего ему подойти к критической температуре жидкости и проверить в этой области выводы теории. При исследовании критической температуры в России существенную роль сыграли критические статьи Столетова. Развитая Ван дер Ваальсом теория непрерывного перехода из газового состояния в жидкое, позволившая предвычислить критическую температуру веществ, вызвала в России работы, поставившие своей целью внести поправки в уравнение состояния или объяснить отступления от уравнения Ван дер 43
Ваальса явлениями ассоциации молекул, как это сделал Ба- чинский. Молекулярные силы в газах, обнаруживаемые эффектом Джоуля —• Томсона, были трактованы в связи с уравнением состояния Шиллером. Изучение процесса расширения жидкостей от температуры путем исследования зависимости от температуры плотности было предпринято Менделеевым (1883), установившим эмпирически формулу для расширения жидкостей. Как показал Коновалов, формула Менделеева может быть теоретически получена из уравнения Ван дер Ваальса, так что метод исследования Менделеева является одним из способов проверки уравнения состояния. Изучение молекулярных сил в жидкостях, сказывающихся в явлениях капиллярности, было предпринято Кастериным, давшим • удобный и простой способ определения капиллярных постоянных. Далее, изучению свойств жидкостей были посвящены работы Шведова и Бачинского. Шведов впервые обнаружил наличие упругости сдвига и изучил релаксацию напряжений в разбавленных растворах желатины, а Бачин- ский установил общий закон вязкости жидкостей в связи с удельным объемом. В области физики твердого тела помимо классических, чисто кристаллографических работ Федорова следует отметить выдающиеся по своему значению многолетние исследования Таммана над изменениями твердого тела под влиянием давления, произведенные сначала в Юрьеве и перенесенные затем в Геттинген. Вопросами внутреннего трения в твердых телах (лед, смолы) занимался Вейнберг. В работах по молекулярной физике остается невыясненной природа сил, действующих между частицами тел, и Лебедеву (1899) в его диссертации принадлежит идея свести все силы молекулярных притяжений к электромагнитным пондеромо- торным силам излучающих молекул. В таком предположении легко объяснить зависимость сил от температуры. Легко понять и явления отталкивания, которые приходится иногда вводить, и, наконец, асимметрию поля взаимодействий молекул. Основным выводом из этой работы являлась принципиальная возможность связать спектр тела с химическими явлениями. В связи с этой работой находится исследование молекулярных сил в газах по способу Джоуля — Томсона, предпринятое в лаборатории Лебедева в последние годы его жизни. Относящееся к области молекулярной физики учение о растворах нашло в России многих исследователей, начиная от Ломоносова. В кратком очерке работ в этой области мы остановимся только на тех из них, которые имеют для вопросов физики наибольшее значение. Прежде всего следует от- 44
метить открытие в 1805 г. академиком Парротом явлений осмоса жидкостей, положенных в наше время в основу теории растворов. Свободная диффузия жидкостей была обстоятельно изучена Ленцем и затем Умовым. Наконец, Титовым было показано, что основной закон Фика является общим законом для всех случаев диффузии не только чистых солей, но и их смесей. Огромную роль в деле развития учения о растворах сыграла гидратная теория растворов Менделеева, сводившая процесс растворения к образованию в растворах нестойких химических соединений между растворителем и растворенным телом и развитая им не только в статьях, но и в фундаментальных сочинениях — «Исследование водных растворов по удельному весу» и «Смешение спирта с водою». .Взгляды Менделеева получили развитие и подтверждение в работах петербургских физико-химиков с Коноваловым во главе, осветивших ряд важных соотношений в растворах и поставивших в связь растворимость веществ и их физические свойства (диэлектрическая постоянная и т. д.). Мы не станем останавливаться на всех работах, опубликованных по этому поводу в России. Отметим только очень важные с точки зрения теории испарения смесей жидкостей исследования Коновалова, установившего в классической работе теоретически и экспериментально законы этих явлений, а также обширные исследования Алексеева, подробно обследовавшего «критическую температуру смешения» жидкостей, т. е. ту температуру, при которой две жидкости могут быть растворены одна в другой в любых количествах. К этим последним исследованиям примыкают работы Щукарева, изучившего тепловые явления при «критической температуре смешения». Близко к учению о растворах стоит учение о сплавах. Группой исследователей, с академиком Курнаковым во главе, накоплен обширный и важный материал для суждения о существовании в сплавах определенных соединений. Растворы газов как в индифферентных жидкостях, так и в солевых растворах, вступающих с газами в реакцию, имеющие существенное значение в физиологии дыхания, были обстоятельно исследованы Сеченовым, создавшим для этих работ точную методику. Возможность констатирования движения каждой отдельной молекулы была показана работами Перрена, обнаружившего в броуновском движении эмульсий средство для изучения молекулярного мира, В России исследование эмульсий было предпринято Ильиным, доказавшим приложимость общих газовых законов к разведенным эмульсиям. Изучение явлений превращений материи может быть выполнено, помимо методов кинетической теории, еще методами 45
термодинамики, развитие которой получило особенное значение в области учения о термических свойствах веществ и о растворах. Гольдгаммер изучил термодинамическую поверхность воды, а Шиллер посвятил обширньГе и многочисленные труды исследованию изменения упругости паров при действии внешнего давления на границу жидкости и пара и разбору ряда принципиальных вопросов по теории растворов. Стремление связать термодинамику с (кинетической теорией, начатое работами Больтцмана, нашло себе последователей и в русской физике, где Михельсону принадлежит интересная работа по кинетическому обоснованию второго закоеа термодинамики, дополняющая классические труды основателей этого учения. Пограничную область с химией занимает учение о тепловых превращениях при химических реакциях. В этой области науки России (Принадлежит почетное место благодаря трудам основателя термохимии академика Гесса, работам Бекетова, Лугинина и Щукарева. К области молекулярной физики мы отнесем и учение о радиоактивности, где существенное значение имеют работы Белобржесского, Бородавского, а также Антонова, определившего период полураспада радия D и открывшего уран Y. Изучение в России радиоактивности источников, интересное с космической стороны, а также с точки зрения получения радиоактивных веществ, было предпринято в начале текущего 'столетия (Боргман, Соколов, Титов, Зернов, Багашев), причем были организованы, по почину академика Вернадского, систематические исследования путем посылки экспедиций. Заканчивая обзор физики материи, мы должны особо отметить гениальное открытие Менделеевым периодической системы элементов, внесшее совершенно новое направление в классификацию элементов и легшее в основу физических теорий строения атомов. Последние открытия по радиоактивности вводят в таблицу Менделеева ряд дополнений, но ее основания остаются попрежнему незыблемым фундаментом физики и химии. АКУСТИКА И УЧЕНИЕ О ВОЛНАХ Первыми теоретическими работами по акустике являются классические исследования Эйлера, посвященные изучению законов колебания струн. Изучение этого вопроса — одна из основных задач теоретической физики. Интегрирование уравнения движение струны привело Эйлера к знаменитому опору с Даламбером о характере произвольных функций, входящих 46
в уравнение движения струны. Развитие этого вопроса с несомненностью обнаружило справедливость мнения Эйлера и повлекло за собой дальнейшую полемику Эйлера с Д. Бер- нулли, который получил уравнение движения струны в виде тригонометрического ряда. Возник вопрос, тождественны ли решения Эйлера и Бернулли? Другими словами, всякую ли произвольную функцию можно представить тригонометрическим радом, как думал Бернулли, или нет? Вопросы, поднятые этими исследованиями, являются основными во всей математической физике и в ряде вопросов анализа. Достаточно сказать, что в учении о тембре струн, развитом Гельмгольцем, в учении о теплопроводности, диффузии и в учении о движении электричества вопросы, поднятые Эйлером и Бернулли, имеют капитальное значение. В своей «Аналитической теории тепла» Фурье, обосновав правильность мнения Бернулли, показал, как можно пользоваться решениями, полученными в виде тригонометрического ряда, чтобы удовлетворить условиям поставленной задачи. Дальнейшие заслуги Эйлера в акустике состоят в установлении им дифференциальных уравнений движения произвольной упругой или несжимаемой материальной среды, включающих в себе все движения среды, создаваемые, изменениями плотности и изменениями формы поверхности раздела. Разработка методов интегрирования и их приложение к решению специальных задач создало обширную литературу по гидродинамике, где труды Остроградского, Ляпунова, Стекло©а, Крылова, Бобылева, Жуковского и Чаплыгина занимают ш> четноё место. Некоторые случаи движения, изученные упомянутыми выше авторами, имеют прямое отношение к акустическим задачам; к таким случаям относится задача о действии потока на пластинку (Жуковский) и задача о газовых струях (Чаплыгин). В 1874 г., исходя из общих уравнений движения упругой среды, Умов впервые развил вопрос о переносе энергии в телах. Эти исследования не нашли вначале сочувствия в среде физиков и были признаны только после работы Пойнтинга, который повторил работу Умова для переноса энергии в электромагнитном поле. Опытное изучение акустических явлений начинается в России в конце XIX в. Гезехус исследовал изменение силы звука с расстоянием и изучил с акустической стороны неоднородную среду. Слуги- нов изучил явления звукопроводности тел. Лебедев при содействии своих учеников предпринял систематическое изучение акустических явлений, обнаружив прежде всего механические силы между звучащими резонаторами. Лейберг исследовал 47
затухание акустических резонаторов, Альтберг — давление акустических волн, Каоцов — давление волн водяных, причем эти исследования дали превосходные подтверждения теоретических выводов Релея. 10 Зернов после 'экспериментального сравнения методов определения силы звука дал обстоятельное исследование силы звука инструментов и человеческого голоса. Млодзеевский по идее Лебедева определил величину скорости звука, пользуясь методом, аналогичным с методом Фиэо в оптике. Альтберг и позднее Неклепаев решили в лаборатории Лебедева вопрос о пределах коротких акустических волн. При этом было изучено затухание коротких акустических волн в воздухе в зависимости от их длины, обусловленное переходом звуковых движений в тепловые. Описанные выше работы по изучению распространения акустических волн в однородной среде показали замечательные аналогии с волнами на поверхности воды и с оптическими волнами. Исследования Кастерина обнаружили дальнейшие аналогии, показав теоретически и экспериментально, что в среде, заполненной акустическими резонаторами, существует аномальная дисперсия волн, совершенно подобная наблюдающейся в оптике окрашенных тел, и что положение области зномальной дисперсии связано с полосой поглощения для волн. Распространение волн в упругой среде имеет большое практическое значение в сейсмологии, где обширными работами заявил себя академик Голицын. Волны, возникающие в трубах и имеющие большой физиологический (пульс) и технический (гидравлический удар) интерес, были обстоятельно изучены Жуковским. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ Исследования в области электричества начинаются в России в 1752 г., когда Ломоносов с академиком Рихманом производили опыты с электрическими явлениями в грозовых тучах. Случайный грозовой разряд, стоивший Рихману жизни, показал крайнюю опасность подобных опытов. Однако интерес к вопросам такого рода не угас, и Ломоносов подготовил речь для торжественного заседания Академии Наук, посвятив ее вопросу о происхождении атмосферного электричества. В своей речи Ломоносов дает общую теорию возникновения электрических явлений атмосферы и приводит ряд фактов, доказывающих электрическое происхождение полярных сияний и свечения кометных хвостов,— мысль очень оригинальная и не утратившая своего значения и в настоящее время 43
ввиду твердо установленной связи между обоими явлениями (Лебедев, Аррениус). Вступивший в 1756 г. в Академию Наук Эпинус, прославившийся открытием пироэлектричества турмалина, дал весьма (важное теоретическое исследование явлений электричества. По теории Эпинуса, электрические явления зависят от упругой жидкости, частицы которой взаимно отталкиваются. Отталкиваются друг от друга и частицы материи. Что касается частиц материи и частиц электричества, то между ними имеются притягательные силы. Положительная и отрицательная электризация тел зависит, по Эпинусу, от избытка или недостатка электрической жидкости в теле. В своем труде «Tentamen novi theoriae electricitatis» Эпинус дал стройное развитие теории электрических явлений. Соображения Эпинуса нашли замечательное развитие в трудах ряда ученых, которым удалось, введя представления об электронах, придать теории законченную, современную форму. Огромный интерес представляют опыты Эпинуса с плоским конденсатором, обосновавшие впервые полную теорию лейденской банки и по^ казавшие роль диэлектрика в электрических явлениях. Конденсатор Эпинуса и до сего времени является одним из удобнейших приборов для демонстрации на лекциях. Работы Ломоносова, Рихмана и Эпинуса появились в самом начале развития учения об электричестве, связанного позднее во Франции с исследованиями Кулона (1785—1786), установившего заккж электростатических взаимодействий, а в Италии — с изысканиями Гальвани и Вольта (1791—1799), установившими законы гальванизма. Небезинтересно отметить, что на открытие явлений гальванизма Гальвани натолкнули отчасти опыты Ломоносова и Рихмана. Задача, которую себе поставил первоначально Гальвани, состояла в изучении действий атмосферных разрядов на возбуждение препарата лягушечьей ноги; зная об опасности опытов Ломоносова — Рихмана, Гальвани выбрал «как более безопасную и надежную» ту постановку опытов, которая его и привела к установлению основного факта гальванизма. В России академик Петров первый начал изучение действий электрического тока и уже в 1803 г. напечатал «Известие о гальвани-вольтовских опытах посредством огромной батареи, состоявшей из 4200 медных и цинковых кружков». Опыты электролиза, описанные Петровым, имеют существенное значение для электрохимии, но наиболее важным фактом является открытие им явлений электрической «вольтовой» дуги, сделанное до работ Дэви в этом направлении. Небезин- 4 п. П. Лазарев ** 49
тересно отметить, что теория дуги уже в наше время появилась впервые в трудах академика Миткевича. В 1833 г. академик Э. X. Ленд открывает закон, определяющий направление индуцированных токов, носящий его имя и вошедший во все, даже элементарные, учебники, а в 1844 г. появляются его капитальные исследования теплового действия тока (закон Джоуля — Ленца). Р. Э. Ленц опубликовывает несколько позднее обстоятельное исследование по электропроводности растворов, вводя понятие об эквивалентной электропроводности (1877) и распространяя свои изыскания на неводные и весьма разведенные растворы. Аррениус, работы которого установили основы современного учения об электропроводности, .в своем известном мемуаре отмечает, что «единственные опубликованные исследования над разведенными растворами принадлежат Р. Э. Ленцу». Математическая теория электричества делает за это время в России большие успехи. Остроградский находит преобразование объемного интеграла от функции в поверхностный (1828), и его работа (повторенная позднее в Англии Грином) легла в основу математической теории электростатических явлений и учения о потенциале, развитой позднее в трудах Гаусса и других выдающихся математиков. В учении о потенциале особое значение для физики имеют выдающиеся труды Ляпунова и. Стеклова. Авенариус (в Киеве) обстоятельно исследовал термоэлектрические явления и дал уравнение изменения электродвижущих сил контакта с температурой, которое им тщательно проверено на опыте. Уравнение это было вторично, позднее Авенариуса, открыто Тэтом, но приоритет, как справедливо замечает Столетов, принадлежит Авенариусу. В тот же период в Москве Столетов производит капитальное экспериментальное исследование функции намагничивания мягкого железа, где в первый раз обнаруживает точный ход кривой намагничивания при изменяющихся в широких пределах намагничивающих силах. Далее, Столетов дает удобный прием определения отношения электростатических единиц к электромагнитным (с), и его метод является одним из наиболее точных методов определения с, играющего большую роль в электромагнитной теории света, так как со скоростью, равной "с, должны в пустоте распространяться электромагнитные процессы. Помимо влияния температуры на контактную разность потенциалов, Гезехусом изучается влияние твердости вещества на разность потенциалов и устанавливаются некоторые закономерности. Среди теоретических работ в области учения о токе нужно отметить интересную работу Умова о стационарно
ном движении электричества на проводнике произвольной формы. Появление работ Феддерсена (1861), реализовавшего возможность получения электрических колебаний в контуре из емкости и самоиндукции, вызвало живой интерес среди русских ученых. Эттинген в Юрьеве (1862), независимо от Феддерсена, обнаруживает колебательный характер разряда лейденской банки. Шиллер точно определяет период электрических колебаний, измеряя в то же время электрометрически затухание колебаний во времени. Введение электрометра, вместо препарата лягушечьей лапки, явилось крупным техническим прогрессом в этой области, и метод Шиллера создал удобный прием изучения диэлектрической постоянной (показателя преломления) в поле частых колебаний. Согласно теории, затухание колебаний в цепи во времени зависит от сопротивления проводников, составляющих цепь. Изучение проводников постоянного сопротивления было весьма тщательно выполнено; оставался нерешенным вопрос о роли сопротивления, представляемого искрой, имеющейся в контуре. Бьеркнес допустил, что искра эквивалентна проводнику постоянного сопротивления, однако результаты наблюдений показывают, что явление это на самом деле сложнее. Математическое решение этого вопроса, как показал Булгаков (1909), представляет огромные трудности, и потому имеет большое значение экспериментальный метод изучения влияния искры на сопротивление контура, предложенный Рожан- ским (1911). В связи с теорией колебательного разряда Р. А. Колли (1891) разработал общую теорию колебательного разряда в индукционной катушке и дал в высшей степени полную и изящную работу, которую Амага считает «самым важным математическим исследованием этого вопроса». Огромный теоретический и практический интерес имеет изучение электрических колебаний в связных системах. Голицын изучил эти системы и обнаружил, что связь изменяет период колебания системы, причем изменение растет с увеличением связи. Этими важными результатами постоянно приходится пользоваться не только при электромагнитных колебаниях, но и везде, «где имеются условия связных колебаний (в технике, в акустике, в оптике). Пондеромоторные силы в системах, возбуждающие электрические колебания, изучены Лебедевым. Работы эти, показавшие возможность притягательных и отталкивательных сил, значительно меняющихся с расстоянием, явились толчком для развития соображений Лебедева о природе молекулярных сил и сыграли свою роль в теории кометных хвостов. Появление работ Герца по электромагнитным колебаниям, 4* 51
связавших электромагнитные процессы с оптикой, обратили внимание исследователей на способы получения колебаний. Волны Герца имели длину около меура, в то время как одинаковые по своей природе волны инфракрасного спектра измеряются микронами. Заполнение интервала между этими волнами, как со стороны световых волн, так и со стороны электромагнитных волн вибраторов, являлось в то время текущим вопросом физики. Лебедев с сотрудниками (Глаголева- Аркадьева) значительно расширил оптику электромагнитных колебаний, получив волны в 6 мм длиной и короче. Пользуясь этими волнами и применяя обычные оптические спектрометры, Лебедев, помимо исследования явлений отражения и преломления волн, нашел и подробно изучил двойное лучепреломление в кристаллах серы, построил, далее, из серы и эбонита призму Николя. Применением вакуумного' термоэлемента Лебедев значительно повысил чувствительность наблюдения электромагнитных волн. Разработка методов исследования поставила на очередь задачу исследования спектра вещества в электромагнитных волнах, где можно было ожидать поглощения длинных волн их проводниками (растворами электролитов). Эйхенвальд '(1897) тщательно количественно изучил поглощение волн в Случае растворов хлористого натрия и серной кислоты, показав полное совпадение данных теории и опыта. Изучение диэлектрической постоянной методом Шиллера позволило поставить более широкий вопрос об изменении диэлектрической постоянной (или показателя преломления) вещества в зависимости от длины действующей волны. Задача эта была исследована Мерчингом. Наиболее обстоятельные работы в этой области принадлежат А. Р. Колли, который осуществил исследование ряда веществ (вода, спирт и т. д.) по отношению к показателю преломления. В волнах, измеряемых десятками сантиметров (около 30), Капли обнаружил сложную картину аномальной дисперсии вещества, по богатству и узости полос абсорбции напоминающую вид газового спектра в видимой части. Картина эта отчасти находит себе подтверждение в исследовании абсорбции волн тех же веществ (Романов). В работах Колли, помимо результатов исследования, важна методика изучения дисперсии, позволяющая осуществить измерение с небольшим количеством вещества доступными для физико-химиков приемами. Эти последние работы выполнены в Москве в связи с исследованиями Лебедева в области колебаний. Здесь же Щодро сделал и дальнейший шаг в разработке методики: при помощи дуги он получил незатухающие волны длиной около 52
метра, вполне аналогичные световым, и с этими волнами произвел опыты по отражению, преломлению и интерференции. В лаборатории Лебедева Аркадьевым выполнено исследование свойств магнитных веществ при частых колебаниях, причем обнаружено, что с уменьшением периода колебания Уменьшаются и магнитные свойства, так как молекулы вещества не успевают ориентироваться с той быстротой, с какой изменяется поле. Теоретическое изучение явлений намагничивания произведено Аркадьевым; им разобраны случаи, имеющие большой технический интерес. Значительную техническую важность представляет также теоретическое и экспериментальное изучение Эемархом защитного действия слоистых железных цилиндров. В области магнитных явлений следует упомянуть об изучении Жуковым магнитных сплавов немагнитных веществ. Исследование дисперсии и абстракции вещества в области электромагнитных волн делало желательным точное знание диэлектрической постоянной в статическом поле. Зилов почти одновременно с Шиллером изучил диэлектрическую постоянную непроводников, погружая электрометр в непроводящие, 'подлежащие изучению жидкости. Позднее Терешин остроумным методом мог исследовать диэлектрические постоянные таких проводящих жидкостей, как дистиллированная вода. Наконец, Лебедеву принадлежит разработка удобного и изящного метода исследования диэлектрических постоянных газов й изучение их изменения в зависимости от давления и температуры. По идее Лебедева, Порт изучил диэлектрические постоянные паров жидкостей. Влияние состава тела на величину диэлектрической постоянной было изучено Добросердо- вым, обнаружившим отсутствие аддитивных отношений в диэлектрической йостоянной. Создание электронной теории и возникновение вопроса о влиянии движения материи на эфир возбудили интерес к этим явлениям. В ряде работ Эйхенвальд обстоятельно изучил магнитное действие электрических зарядов при их движении, а также магнитное действие токов смещения. Он дал точные обоснования положений, допускаемых теорией, и показал, что при движении материи эфир должен оставаться <в покое. С вопросом о магнитном действии движущейся заряженной материи связано магнитное действие свободных движущихся электронов, которое было точно количественно изучено Иоффе '(1913), показавшим, в согласии с теорией, что при прохождении равного количества электричества, переносимого свободными электронами и гальваническим током через одно и то же сечение, магнитное действия являются одинаковыми. 63
ОПТИКА Начиная рассмотрение работ по оптике, надо прежде всего отметить труды Ломоносова, который среди прочих своих замечательных разносторонних исследований посвящал также много внимания вопросам оптики (слово о происхождении света, зажигательный катоптрико-диоптрический инструмент и т. д.). Среди русских ученых, внесших своими трудами существенный вклад в изучение оптики, нужно далее указать Эйлера, известный трактат которого («Dioptrica», Petropoli, в трех томах) является памятником разнообразной творческой деятельности гениального математика и физика. Среди вопросов, которые были решены Эйлером в оптике, прежде всего нужно отметить вопрос о преломлении лучей в центрированной системе линз, играющей такую существенную роль в современной оптической технике. Работы Эйлера вызвали дальнейший прогресс в этой области, и в трудах Лагранжа, Гаусса, Гельмгольца и, наконец, в исследованиях Аббе учение Эйлера об оптических системах получило свое последующее развитие. Огромной заслугой Эйлера в оптике является открытие и подробное описание ахроматической системы линз. Работы над теорией микроскопов и телескопов привели Эйлера к задаче о поле зрения инструментов, где им даны весьма ценные исследования. В области теории света Эйлеру принадлежит немаловажная заслуга укрепления и развития волновой теории света, нашедшей себе сторонника и популяризатора также в лице Ломоносова. Наконец, существенное значение имеет учение Эйлера о цветах, переходящее уже в область физиологии, где Эйлер высказал глубокие взгляды на окраску тел в связи с их составом и освещением, взгляды, которые использованы исследователями уже в наше время. Развитие оптики в XIX в. в трудах некоторых ученых придало особый интерес изучению диффракции и интерференции и вызвало небольшую, но важную работу Умова о геометрической интерпретации интегралов Френеля. Исследования некоторых вопросов диффракции для полуплоскости было проведено Аркадьевым (1912) путем фотографирования явления, причем получено хорошее совпадение с теорией. Далее, задачу о диффракции в системе шаров, расположенных в правильном порядке, решил Кастерин. Приложением явлений диффракции к теории оптических инструментов посвящены работы Струве (астрономические инструменты) и работы Мандельштама (явления диффракции при образовавши изображений в микроскопе). Специальным изучением 5i
зависящих от диффракции тальботовских линий в астрономических инструментах занимался Струве. В связи с диффракцией на системе шаров стоит явление окраски стекол, покрытых мельчайшими шариками металлов, 'различно, смотря по своей величине, диффрагирующих свет. Этот случай был обстоятельно изучен Косоноговым (1903), описавшим особый метод приготовления пластинок, обнаруживающих явление, названное Вудом оптическим резонансом. Диффракция рентгеновских лучей, открытая Лауэ, вызвала работы в том же направлении Вульфа и Успенского. В области теории распространения световых колебаний интересны работы Мандельштама об отношении отражающей поверхности к падающей на нее волне, а также разбор явлений интерференции, отражения, полного внутреннего отражения и т. д., выполненный Эйхенвальдом. Открытие спектрального анализа Кирхгофом и Бунзеном и установление состава солнечной атмосферы наблюдением фраунгоферовых линий вызвало вопрос о возможности земного происхождения линий спектра солнечного луча вследствие поглощения атмосферой земли. Егоров выполнил ряд исследований и, обнаружив поглощение лучей вольтовой дуги газами атмосферы, внес, таким образом, большой вклад в учение об ^атмосферном происхождении некоторых спектральных линий. Специальное изучение спектров паров иода и брома выполнено Голицыным и Вилипом. Развитие учения о дисперсии и абсорбции вызвало новую серию оптических работ. Щегляев впервые изучает количественно аномальную дисперсию растворов красок. Кравец исследует форму полос поглощения красок, установив, в согласии с теорией, что поглощение вызывается колеблющимся электроном. Лазарев обнаруживает возможности разделения сложных полос поглощения красок охлаждением в жидком воздухе и указывает на возможность этого же разделения фотохимическим путем. Для систематических исследований поглощения света, как в области видимой, так и инфракрасной, по проекту Лебедева исполняется автоматический спектрограф, позволяющий непрерывно регистрировать весь спектр тела на движущейся фотографической пластинке. С этим прибором Яковлев полу- *чил ряд кривых поглощения для органических жидкостей в инфракрасном спектре. Эти исследования в связи с работами А. Р. Колли над закономерностями в электромагнитном спектре имеют большое значение для химии. Изучение аномальной дисперсии для паров металлов было широко развито Рождественским по разработанному им методу. При этом, помнимо подтверждения хода теоретической
кривой дисперсии для натрия, им были найдены интересные закономерности в спектрах паров металлов. Работы Рождественского внесли ценный вклад в спектроскопию. В области учения о лучеиспускании нужно отметить, что первые попытки дать уравнение распределения энергии в спектре принадлежат Михельсону, который предложил для абсолютных определений яркости излучения измерять ее, улавливая поток лучистой энергии в черное тело, расположенное внутри ледяного калориметра. Эти работы имеют весьма большое значение для актинометрии. В заключение нужно указать, что первые идеи о температуре эфира были высказаны Голицыным. В области учения о поляризации и двойном преломлении следует отметить построенный Эйхенвальдом биполяризатор, при помощи которого автор решил ряд оптических задач, а также метод наблюдения углового диаметра звезд, описанный Покровским и основанный на применении эллиптической Поляризации света. Большой интерес для геологии представляет столик Федорова для поляризационного микроскопа. Пользуясь этим прибором, Федоров разработал новые методы Микроскопических исследований шлифов горных пород. Обстоятельный разбор случаев двойного преломления жидкостей, приведенных в движение, принадлежит Де Метцу. Систематическое изучение шероховатых поверхностей по отношению к деполяризации света было произведено Умовым, показавшим, что в области полосы поглощения с увеличением поглощения деполяризующая способность окрашенной поверхности уменьшается, и максимум деполяризации соответствует области вне полосы абсорбции. Эти работы, приведшие к построению удобного прибора для анализа красок на волокне, стоят в тесной связи с другими работами Умова по оптике мутных сред; поглощение этих сред было в последнее время количественно изучено Предводителевым. В области магнетооптики и явления Зеемана ценные теоретические работы были произведены Гольдгаммером. Егоров и Георгиевский дали интересный метод наблюдения явления Зеемана без спектроскопа, а Иванов, Ерохин и Фефелов уже в последнее время изучили некоторые детали этого явления. Открытие Штарком изменений излучений тел в электрическом йоле нашло себе среди наших соотечественников талантливого исследователя в лице Вильзара. Методика фотометрических исследований получила в России большое развитие благодаря работам академика Вильда, построившего свой знаменитый поляризационный фотометр. *В последнее время вопросы фотометрии были поставлены 'Лазаревым в связь с психофизическим законом Фехнера — 56
Гельмгольца, что позволило дать теоретически и экспериментально оптимальные условия для фотометрических наблюдений и выработать тип наиболее удовлетворяющего этим условиям фотометра. В развитии исследований об излучении света движущимися телами (принцип Допплера) России принадлежит почетное место благодаря первому экспериментальному изучению этого явления, выполненному Белопольским (1901). Позднее, пользуясь аппаратом Белопольского, подтверждение того же принципа дали Голицын и Вилип. Эти работы нужно считать чрезвычайно важными ввиду того», что принцип Допплера лежит в основе астрофизических методов определения скорости движения звезд. Этот принцип имеет также очень большое значение в учении о разрядах в газах. Вильзаром изучено прохождение каналовых лучей, возбужденных в одном газе, через другой газ, причем ему удалось наблюдать в этом втором газе явление Допплера. Вильзар обнаружил, что оно свойственно только молекулам того газа, в котором первоначально Образовались каналовы лучи; следовательно, прохождение излучающих молекул, образующих поток каналовых лучей, •мимо молекул второго газа вызывает излучение у этих последних, не создавая в то же время заметного поступательного движения в направлении каналовых лучей. Описание дальнейшего развития оптики в России даем по разделам: а) работы по пондеромоторным действиям света, б) фотоэлектрический эффект, в) химическое действие света и г) явления люминесценции. а) Пондеромоторные действия света Одним из основных следствий электромагнитной теории св.ета является эффект давления, оказываемый на тело падающим на него лучом. После работ Максвелла это явление было обстоятельно изучено с математической стороны Гольдгамме- ром и Голицыным. Первое экспериментальное изучение данного явления было сделано в блестящей работе Лебедева, непосредственно количественно установившего'существование этого давления. Значение этой работы чрезвычайно велико не только потому, что она явилась одним из базисов для электромагнитной теории, но также и по весьма многочисленным приложениям в области космической физики, которыми мы обязаны Лебедеву. Установление факта давления света на твердые тела позволило Лебедеву пойти дальше: в своей классической работе он открывает явление давления света на газы (1910), предсказанное его более ранними исследованиями 57
и имеющее существенное значение для молекулярной физики. Кравец разобрал вопрос о давлении света, пользуясь электронной теорией (1916). Распространение теоретического метода на случай пондеромоторного действия кругополяризо- ванной волны на кристалл, вызывающий вращения плоскости поляризации, принадлежит Садовскому. Однако работа Садовского не получила в России должной оценки вплоть до появления статьи Пойнтинга, посвященной этому вопросу. Разбором пондеромоторных сил, указанных Садовским, занимался Шапошников, давший электронную теорию этого явления, а также Рожанский. б) Фотоэлектрический эффект Столетов предпринял систематические исследования влияния света на разряд между обкладками конденсатора. В двух классических работах, сохранивших свое значение до настоящего времени, Столетов впервые установил основные законы явлений, показав существенное различие в проведении электричества газами, с одной стороны, и жидкостями и твердыми телами — с другой, благодаря появлению в газах токов насыщения, при которых сила тока не зависит от разности потенциалов. Далее, он совершенно ясно указал перспективы изучения фотоэлектрического процесса в газах вообще и установил связь между поглощением света твердым телом и его фотоэлектрическим действием. Изучение фотоэлектрического эффекта в газах в связи с их химическим составом, предпринятое Сюрковым, показало 'значение бензольного ядра для ионизирующего действия лучей ртутной лампы. Фотоэлектрический процесс в твердых телах, помещенных в жидкость и обнаруживающих фотохимическую реакцию, был впервые в России изучен Егоровым, применившим его для актинометрических исследований. Тот же процесс для растворов красок в последнее время был изучен Гольдманом. Оболенский подробно исследовал фотоэлектрический эффект воды, льда и растворов солей, доказав, что главную роль fe изменении эффекта при растворении солей играют отрицательные ионы, из которых одни (S04) повышают эффект, а другие (О) понижают. Помимо исследования льда Оболен- 'ским, изучением фотоэлектрического действия твердых тел занимались Гольдман и Коландык, экспериментировавшие с серой. Большую роль играют работы Иоффе, изучившего фотоэлектрический эффект кристаллов, сказывающийся в изменении проводимости последних при освещении. 58
Интерес к фотоэлектрическому эффекту особенно возрос, когда Эйнштейн в своей теории квантов указал на это явление, как на простейший процесс, позволяющий ближе проверить теорию. Иоффе показал, что соотношение числа колебаний и скорости электронов, требуемое теорией квантов, достаточно хорошо удовлетворяется опытом, давая, однако, иную постоянную пропорциональности. Большой интерес представляют опыты Иоффе, которому удалось исследовать фотоэлектрический эффект на одной микроскопической капельке ртути при выбрасывании одного электрона и показать, что заряд электрона, определенный этим методом, оказывается тождественным с тем, который установлен другими исследователями иными методами. в) Химическое действие света Лазарев предпринял изучение фотохимических необратимых реакций в однородных лучах и показал, что в простых полосах поглощения скорость фотохимической реакции пропорциональна поглощенной энергии и не зависит от длины волны луча. Это явление было положено Лазаревым в основу ряда биологических приложений фотохимии, в области физиологии растений и животных. Последующие работы показали полную справедливость основного положения для видимой, а также для ультрафиолетовой частей спектра. Более поздние работы Лазарева обнаружили возможность отступлений от закона фотохимии, если фотохимически чувствительное тело имеет сложную полосу абсорбции. В этом случае в каждой накладывающейся полосе может быть своя особая скорость реакции, и общее разложение с длиной волны может изменяться весьма сложным образом. Это обстоятельство было проверено разделением полос на составные части при помощи охлаждения и явилось методом для изучения сложности полос. Изучение влияния концентрации несветочувствительной компоненты реакции показало, что вся фотохимическая реакция может зависеть от особого механизма, исследованного теоретически Лазаревым. Проверкою этой теории занимались Лазарев, Вавилов, Щодро, Швецов и Федоров; они пришли к хорошо подтверждающим теорию результатам. Химическая сторона явлений действия света также нашла себе в России большой круг исследователей. В области приложений фотохимии к процессу ассимиляции углерода весьма важными представляются работы К. А. Тимирязева по фотохимическому процессу в растениях. 59
г) Явления люминесценции Среди явлений люминесценции, подвергнутых обстоятельному изучению русскими учеными, следует отметить подробное изучение процессов триболюминесценции, произведенное Чугаевым, показавшим, что это явление встречается довольно часто (из 512 тел, изученных Чугаевым, 127 показывали три- болюминесценцию). Чрезвычайно яркую люминесценцию при окислении пирогаллола в щелочной среде описал Шорыгин. Наконец, Поспелов изучил некоторые явления фотолюминесценции с количественной стороны. КОСМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА Мы уже отметили выше, что еще Ломоносовым были изучены полярные сияния и кометные хвосты. В ряде работ Бредихин изучил количественно силы отталкивания в хвостах комет и показал, что по величине эти силы могут быть трех родов. Работы Бредихина легли в основу учения о происхождении кометных хвостов, развитой Лебедевым и допускающей, что свет солнца давит на отдельные газовые молекулы хвоста. 'Открыв световое давление на газы, Лебедев дал этой своей теории фактическое подтверждение и обнаружил, что силы светового давления вполне достаточны, чтобы объяснить действительно наблюдаемый эффект. Мы не будем останавливаться на капитальных работах по астрофизике Белопольекого, Ганского и Тихова, так как эти работы относятся непосредственно к астрономии. Перейдем к вопросам физики земного шара. Здесь на первом месте необходимо поставить получившие широкую разработку в России вопросы геомагнетизма. Благодаря трудам академика Вильда введены существенные усовершенствования в методику геомагнитных наблюдений. Хвольсон изучил взаимодействие двух магнитов, важное для геомагнитных приборов. Открытие магнитной аномалии в Курской губ. заинтересовало широкие круги русских ученых; Пильчикову принадлежит попытка систематического изучения аномалии. Однако только многолетние наблюдения Лейста дали ясную картину обширности этого явления. п В связи с распределением земного магнетизма находится теоретическая работа Умова, дающая геометрическую иллюстрацию формул Гаусса для распределения земного магнетизма. К интересным физическим исследованиям, имевшим зада- .чей выяснение причины магнитных явлений в земле, следует 60 ф
отнести работу Лебедева над магнитным действием вращающихся тел. Предварительные опыты, выполненные в последние годы жизни Лебедева, дали отрицательный результат. Благодаря исследованиям и организационной деятельности Голицына, большое развитие получила в России сейсмология. Голицын разработал новые методы определения места землетрясения из наблюдений одной станции и значительно усовершенствовал методику исследования (изучение скорости и ускорения перемещений). Приборы Голицына, выполненные в мастерской при Физической лаборатории Академии Наук, применяются в ряде европейских сейсмических станций. Для задач сельского хозяйства представляет огромный интерес изучение солнечной радиации; в этой области многолетними почтенными трудами в России проявил себя Михель- сон. Ему принадлежит построение удобного, портативного актинометра. Общие вопросы метеорологии и связанные сними предсказания погоды широко разрабатываются метеорологическими станциями при Главной физической обсерватории (директоры Вильд, Рыкачев, Голицын). Созданием специальной метеорологической сети для юга России мы обязаны неутомимым трудам Клосовского. Заканчивая краткий обзор работ по космической физике, необходимо упомянуть о ценной работе Петрушевского, посвященной вопросу о равновесии сыпучих тел и положившей начало объяснению форм земной поверхности, состоящей из песков. .Работа эта была выполнена раньше, чем этим вопросом стали заниматься за границей. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИКА Эйлер, бывший вначале в Российской Академии Наук профессором физиологии, оказал большую услугу и биологической физике, дав первое математическое исследование движения крови в сосудах, изучив явление возникновения звуков в гортани, развив теории цветов и опубликовав блестящие этюды по теории музыки. Вопросы возбуждения органов чувств и вопросы его распространения интересовали и Ломоносова, который указал на некоторые интересные подробности в этой области. Дальнейшие успехи биологической физики принадлежат уже нашему времени. Самойлов изучил движение воздуха в среднем ухе, обратив последнее в чувствительную капсулу. Далее он произвел, пользуясь аппаратом Лебедева, исследования свойств гласных звуков. Умов дал небольшую, но интересную работу, посвященную этому же вопросу. По вопросу 61
о резонансной теории слуха нужно указать работу Лазарева, которому, путем устранения в методике Кенига недочетов, искажавших результаты, удалось доказать, вопреки данным Кенига, что разность фаз обертонов не влияет на слуховое ощущение. В области, физиологической оптики следует отметить введенный Маклаковым метод определения внутриглазного давления, применяемый в настоящее время при определении твердости тел, а также метод Николаева фотографирования дна глаза животных при помощи офтальмоскопа и изучение Сеченовым явлений флуоресценции глазных сред, имеющее значение при рассматривании ультрафиолетового спектра. В области учения о возбуждении нужно указать на работы Чаговца, объяснившего с физико-химической точки зрения возникновение электродвижущих сил в деятельном мускуле благодаря появлению продуктов распада. Лазареву принадлежит заслуга развития общей теории возбуждения, исходящей из представлений о возбуждающей роли ионов. Основываясь на этих данных и допуская, что первые явления возбуждения сопровождаются изменением в белках, Лазарев вывел общий для всех органов чувств и раздражителей закон раздражения. Непосредственное, количественное изучение наличия начальных белковых изменений дало точные экспериментальные подтверждения общему закону раздражения. Применяя далее теорию раздражения к случаю раздражения мышц солевыми смесями и электрическим током, Лазарев показал, что законы этих явлений, выведенные из общего закона, совпадают с частными законами, найденными эмпирически Левом и Нернетом. Из общей же теории выводятся и законы полярных раздражений Пфлюгера, а также все явления бесцветного (периферического) зрения, именно — связь субъективной яркости спектрального цвета и фотохимического процесса в зрительном пурпуре, законы кратковременных освещений, наконец, явления адаптации (приспособления) глаза к темноте и свету и связь явлений адаптации глаза со способностью глаза получать от мелькающего света сливающееся впечатление. Работы эти подтвердились количественно частью уже выполненными ранее исследованиями (Шатерников), частью — новыми, специально поставленными опытами, в которых приняли участие сотрудники Лазарева. Наконец, теория позволила начать систематическое изучение влияния медикаментов на периферическое зрение. Дальнейшее развитие теории привело к установлению законов раздражения глаза при цветном зрении (смешение цветов, иррадиация, последовательное изображение, собственный свет сетчатки), а также к химической теории раздражения нервов уха, объяснившей 62
усталость уха, последовательные ощущения и т. д. В заключение Лазареву удалось дать теорию распространения возбуждения в голых протоплазмах и вычислить форму кривой сокращения мышцы при одиночном сокращении, объяснив причины различия изотонической и изометрической кривой сокращения. Теория, изложенная выше, приложима к небольшим рубежным раздражениям; при больших раздражениях законы приходилось ранее искать эмпирически. Путем изучения влияния органов чувств друг на друга (зрения на слух) и учета времени, в течение которого совершается нарастание раздражителя, Лазареву удалось обобщить закон Фехнера, дав ему наиболее общую форму. ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА Развитие науки позволило русским ученым применить результаты научных исследований при разрешении технических задач. Как известно, Ломоносов много внимания уделял вопросам приложения на практике данных своих научных работ, в частности в области технологии (металлургия, стеклоделие и т. д.). Далее Л. Эйлер один из первых стал на этот путь. В 1730 г., поступив на морскую службу, Эйлер 'занялся теорией корабля, напечатанной им под заглавием «Scientia navalis» (1749), в которой заложены основы этой науки, развитой далее им самим, его сыном И. Эйлером и Д. Бернулли. В последнее время выдающееся значение имеют в этой области исследования академика Крылова, давшего интересную для физиков теорию колебаний корабля. Ряд вопросов гидравлики в связи с движением жидкостей был решен Д. Бернулли и Л. Эйлером. Эйлеру принадлежит первая теория водяной турбины. В теоретическом отношении эти работы Эйлера, не потерявшие значения в настоящее время, интересны тем, что впервые исследуют движения жидкости в трубах, имеющих двойную кривизну. Практическое значение трудов Эйлера состоит в том, что введенные им усовершенствования в знаменитое сегнерово колесо делают автора, как это отмечает Винкельман, изобретателем водяной турбины. Заканчивая обзор работ Л. Эйлера, упомянем о его знаменитых уравнениях движения твердого тела с одной неподвижной точкой, имеющих большое техническое значение. В дальнейшем в этой проблеме большой шаг вперед своими блестящими трудами сделала С. Ковалевская. Почти одновременно с работами Эйлера появляется в 1763 г. замечательное изо- 63
бретение шихтмейстера Ползунова (г. Барнаул)—первая паровая машина непрерывного действия. Биограф Ползунова Южаков, выяснив все обстоятельства изобретения Ползунова, отмечает, что соответствующее изобретение Уатта (1786) появилось только 20 лет спустя после смерти Ползунова. Наряду с разрешением основной технической задачи Ползуновым были разработаны интересные детали: было применено своеобразное паро'- и водораспределение и впервые устроено автоматическое питание котла. Эти работы, свидетельствующие об огромном творческом таланте автора, не нашли достаточной оценки у местного малопросвещенного начальства, и только к концу жизни Ползунов получил чин и 400 рублей награды. Важный и интересный для теории машин вопрос о теории регуляторов впервые был точно решен в России исследованиями Вышнеградского. Современнику Ползунова Кулибину, выдающемуся механику-самоучке, принадлежит изобретение сплава для зеркал телескопов, устройство двух телескопов и микроскопа, а также построение первой электростатической машины в России. С 1769 г. Кулибин, причисленный к Академии Наук, состоял за;ведующим инструментальной палатой, готовившей точные приборы для казенных учреждений. В области электротехники одним из важных изобретений нужно считать изобретение Шиллингом электромагнитного телеграфа (1818) и применение отклонения стрелки гальванометра в одну и другую сторону в качестве средства передачи телеграфных сигналов. Академик Якоби (1834) изобрел электродвигатель и впервые применил его к передвижению лодки, которая могла совершать рейсы по Неве с 12 пассажирами. Якоби, кроме того, изобрел гальванопластику (1838), имеющую в настоящее время мировое значение. Развитие этой отрасли техники заняло многих русских ученых: был разработан метод электрической очистки меди, изучен электролиз в применении к приготовлению гнутых труб, создан ряд новых отраслей производства. Выдающееся техническое значение не только в России, но и за границей имело изобретение в 1878 г. Яблочковым его электрической свечи. Не меньшее значение при благоприятной обстановке могли бы иметь опыты в области электрического освещения Лодыгина, значительно опередившего западных изобретателей. Академик Петров, как известно, впервые осуществил электрическую дугу, которая, однако, получила название «вольтовой» дуги. Наконец, среди электротехнических изобретений, сделанных в России, необходимо особенно отметить замечательное открытие Поповым радиотелеграфии и первые удачные опы- 64
ты в этом отношении. Попов, как подтверждается документально, произвел свои опыты намного ранее Маркони. Необходимо далее указать на исследования Мандельштама и Па- палекси, которые выполнили интересные работы по электрическим колебаниям, имеющие существенное значение для радиотелеграфии. Вопросы воздухоплавания, получившие огромное техническое значение за последнее время, были выдвинуты интересными исследованиями Менделеева. Вызванный трудами Менделеева интерес к изучению верхних слоев атмосферы и к практическим задачам воздухоплавания привлек к этому вопросу ученых метеорологов и механиков, а также специалистов-инженеров и заинтересовал широкую публику. Еопросы сопротивления воздуха и задачи, связанные с устойчивостью летательных аппаратов в воздухе, были изучены Менделеевым и Федоровым, а в последнее время особенно широко и глубоко — Жуковским и Чаплыгиным. Жуковскому удалось устроить специальные аэродинамические лаборатории для научных работ по аэродинамике в Московском университете и Московском Высшем техническом училище. Вопросы сопротивления воздуха, представляющие большой практический интерес для аэродинамики, играют огромную роль во внешней балистике, где русским ученым принадлежит почетное место и где исследования Майевского, Забудского и Га долина имеют весьма большое значение. 5 П. П. Лазарев
ЛЕБЕДЕВСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ПРИ ГОРОДСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ ИМЕНИ А. Л. ШАНЯВСКОГО В МОСКВЕ12 1913 г. В настоящей статье я предполагаю познакомить с устройством, оборудованием и деятельностью первой научной Физической лаборатории в России, устроенной на частные средства,— лаборатории, которая теснейшим образом связана с именем П. Н. Лебедева. История возникновения Физической лаборатории такова. Когда, после выхода в 1911 г. в отставку из Московского университета, 13 Петр Николаевич Лебедев потерял возможность продолжать свои научные работы и работы своей школы, среди его учеников возникла идея устройства небольшого физического института, который содержался бы на частные средства. Сделанные в этом направлении попытки вначале не дали настолько значительной суммы, чтобы можно было приступить к созданию указанной лаборатории. Наконец, весной 1911 г. Лебедев обратился в Общество им. Леденцова с ходатайством об ассигновании ему на окончание работ 15 000 руб., каковая сумма и была ему выдана. Первоначально Лебедев предполагал только довести до конца начатые работы, чтобы, таким образом, не обрывать исследования на полпути. Весной 1911 г. была снята частная квартира в Мертвом переулке, д. 20, площадью в 62 кв. саж. Квартира состояла из 9 небольших комнат, расположенных в подвальном этаже, из которых одна комната с кухней служила помещением для механика, а остальные составляли рабочее помещение для практикантов. В течение лета 1911 г. лаборатория была оборудована, и с осени 1911 г. в ней начались регулярные работы. Лаборатория с самого начала вошла в состав научных институтов Университета им. А. Л. Шанявского. Первые работы, выполненные за осенний семестр, были доложены на 2-м Менделеевском съезде (доклады А. К. Тимирязева, Порта, доклад П. П. Лазарева на основании опытов, проведенных Сребницким и др.), причем были выставлены приборы, построенные в лаборатории, и между прочим спектрограф для инфракрасных лучей. Это были первые вестники производив- 66
шихся в новой лаборатории работ. В последующем кратком очерке будет дано представление о главнейших группах работ* которые намечены на будущее время. В своем докладе Ледент цовскому обществу о целях новой лаборатории П. Н. Лебедев писал: «Исследование полного спектра вещества открывает Рас. 1. Рабочая комната П. Н. Лебедева в его лаборатории в Городском университете им. А. Л. Шанявского перед нами возможность проникнуть в геометрическое распределение зарядов в отдельных атомах и молекулах, изучить, строение их и подойти к решению самых разнообразных физико-химических вопросов. Эта огромная задача, которую электронная теория материи ставит спектральному анализу, открывает спектроскопии необозримое поле интересной и? плодотворной работы, но она требует для своего решения ряда систематически проведенных исследований в разньш частях спектра». Программа, набросанная Лебедевым, сразу определила, одну из групп задач, которые начали выполняться в его лаборатории. Прежде всего и проще всего воздействие лучистой энергии сказывается на том, что эта последняя при прохождении через вещество поглощается им. Уже одно поглощение может дать ряд очень важных соотношений между величинами, характеризующими вещество. Поэтому на этой первой и, 5* 67
Простейшей задаче было сосредоточено внимание Лебедева, и ряд работ, которые были им даны в новой лаборатории, имели целью выработку удобных методов для получения незатухающих электрических колебаний, т. е. колебаний такого рода, какие мы наблюдаем в световом луче. Рис. 2. Приборы П. Н. Лебедева. На стене вверху — приборы лдя исследований давления света и коротких электромагнитных волн. Первые опыты получения таких колебаний с дугой Дудде- ля в лаборатории Лебедева (работа Щодро) показали, что этот метод, очень удобный для длинных волн, не может дать надежных результатов для тех областей электромагнитного спектра, в которых исследование представляется наиболее интересным. Поэтому Лебедевым были разработаны другие методы и между прочим использовано так называемое «ударное возбуждение» для получения малозатухающих колебаний. Идея этого способа следующая. Система, дающая волну с большим затуханием (импульс), возбуждает в соседней мало- 'затухающей системе колебания, которые зависят от периода этой последней, и если затухание этой второй системы невелико, то можно получить ряды отдельных волн, мало отличающихся по своей амплитуде. Разумеется, полного тождества между такими волнами и незатухающими колебаниями не будет, однако они могут весьма совершенно представлять все
явления, происходящие в световом луче. По такому методу ведётся в настоящее время изучение колебаний для трех различных частей спектра (для волн длиной в 10—20 м, для волн в 300—1000 м и для длинных километровых волн). Позднее Лебедев развил еще ряд методов, из которых некоторые, например метод ступенчатой решетки, были изложены в его докладе на 2-м Менделеевском съезде 1911/12 г. Наряду с изучением поглощения электромагнитных волн было предпринято и систематическое исследование поглощения в инфракрасной части спектра. С этой целью был построен в мастерской лаборатории саморегистрирующий спектрограф для инфракрасных лучей, по типу напоминающий прибор, построенный раньше Лебедевым в Физическом институте Московского университета. Прибор этот позволяет автоматически отмечать положение полос абсорбции и их интенсивность на фотографической пластинке путем фотографирования отклонен ний, которые дает радиомикрометр в лучах различной длины волны; этот прибор — очень ценный инструмент для изучения всего инфракрасного спектра. Наконец, последней задачей изучения спектра веществ является исследование диэлектрической постоянной тела. Эта работа, выполненная по предложению Лебедева Портом, была сделана по методу, аналогичному методу Лебедева, и имела целью изучение диэлектрической постоянной газов и паров при температурах, превышающих комнатную температуру. Метод, разработанный Портом, позволил ему промерить серию веществ, ранее не изученных, и отметить некоторые закономерности в ходе диэлектрической постоянной в связи со струш турой веществ. Воздействия волн на вещество могут достигать такой степени, что электроны начинают выделяться из атома, и веще^ ство образует способные к реакциям ионы; как следствие такой ионизации наступает химическая реакция. Ряд таких фотохимических процессов для однородных лучей был ранее изучен Лазаревым и им было показано наличие простого со-г отношения между абсорбцией вещества и фотохимическим процессом. Дальнейшее изучение таких процессов должно дать представление о тех силах, которые действуют на электроны внутри атома, и ряд работ Лазарева преследует эту цель (изучение влияния температуры, среды и т. д.). Наиболее простые явления при воздействии света на вещество нужно ожидать тогда, когда световой луч, разрушая атом^ не ведет к дальнейшей химической реакции, т. е. когда мы наблюдаем только первую стадию явления—фотоэлектрический процесс. Изучению таких процессов ионизации, представляю- 69
Шему огромный интерес для теории фотохимии, посвящены две работы, выполняемые под руководством Лазарева. • Наконец, особняком стоит группа работ по кинетической теории газов, работ, имеющих целью изучение процессов в газах при большом разрежении. Одной из первых оконченных работ, проектированных в новой лаборатории П. Н. Лебедевым и выполненной А. К. Тимирязевым, является изучение внутреннего трения газов при малых давлениях. В этой работе * Тимирязеву удалось теоретически и экспериментально разобрать случай внутреннего трения в сильно разреженном газе и показать, что результаты этого исследования могут быть предвычислены из данных изучения теплопроводности газов при малых давлениях, полученных Смолуховским, Герке и Лазаревым. Главную цель этой работы Лебедев полагал в устройстве особого манометра для малых давлений, манометра, основанного на измерении трения газа, меняющегося с давлением, и эта мысль является особенно современной, потному что с изобретением насоса без ртути (молекулярный насос) имеется возможность получить газы без примеси ртутных паров, и, следовательно, соединение такого прибора с ртутным манометром Мак Леода недопустимо. Далее, в связи с работой Лазарева о скачке температуры ** Лебедев выполнил две работы по тому же вопросу, имеющие целью изучение влияния абсорбции на скачок (работа Леонтьева) **•* и явления скачка температуры у наиболее простых одноатомных газов. Кроме того, выполнен в новой лаборатории еще ряд работ. Лаборатория имеет две оборудованные мастерские: одну, предназначенную для работ практикантов, другую — для более сложных и точных работ, выполняемых механиком лаборатории. Тот спектрограф для инфракрасных лучей, о котором была речь выше, выполнен почти целиком в собственной мастерской, которая постоянно, таким образом, обслуживает научные работы практикантов. Подведя итог всему вышеизложенному, следует отметить, что основная задача, поставленная Лебедевым, задача, состоящая в полном исследовании спектра вещества, несмотря на многие уже готовые работы, потребует еще несколько лет разработки, прежде чем можно будет получить те обобщения в этой области, которые составляют цель всех изысканий по * Доложено на 2-м Менделеевском съезде. ** Выполнена по предложению П. Н. Лебедева в Физическом институте Московского .ужшерситета. *** Доложено на объединенном заседании Московского физического общества им. П. Н. Лебедева и Отделения физики Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии. 70
проекту Лебедева. Наряду с этой основной задачей намечается и ряд новых, состоящих в дальнейшем развитии учения о химических действиях света, о связи фосфоресценции и флуоресценции с химическими процессами. Все эти вопросы, конечно, точно так же должны вылиться в систематически проведенную серию работ. Наконец, возникают темы, касающиеся физиологических приложений учения о химическом действии света. Число работающих в текущем году составляет 19 человек. Первоначальное скромное желание Лебедева довести начало исследования до конца теперь можно считать отчасти уже выполненным, и лаборатория, благодаря поддержке, с одной стороны, Леденцовского общества, с другой — Университета им. Шанявского, получает на ближайшее время возможность продолжать работу и дальше. Так был воздвигнут лучший памятник одному из крупнейших представителей русской науки — П. Н. Лебедеву.
ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ МОСКОВСКОГО НАУЧНОГО ИНСТИТУТА14 1918 г. Вслед за открытием Общества Московского научного института, весной 1912 г., в Ученом совете Института возник вопрос о научных лабораториях по физике и биологии. П. П. Лазаревым был представлен в Совет проект Института,, разработанный покойным П. Н. Лебедевым совместно с П. П. Лазаревым и архитектором А. Н. Соколовым, причем вместе с предварительным карандашным эскизом Лебедева были представлены выполненные Соколовым детальные планы и фотография с гипсовой модели фасада. Так как первоначальный проект Соколова, предусматривавший три надземных этажа и полуподвал с квартирами директора и вице-директора, не мог быть осуществлен на ассигнованную сумму, Со-вет Института предложил комиссии, составленной из покойного Н. А. Умова, А. А. Эйхенвальда, П. П. Лазарева и A. Н. Соколова, сделать необходимые сокращения. Прежде всего решено было< выделить квартирные помещения и сократить объем здания. Представленный Лазаревым в конце 1914 г. проект архитектора Соколова, после одобрения Совета, был передан строительной комиссии в составе членов: П. П. Лазарева, А. А. Эйхенвальда, Н. М. Кулагина* B. Д. Шервинского, С. А. Чаплыгина и архитекторов А. Н. Соколова и Е. В. Шервинского. После ряда переделок и изменений, внесенных Соколовым, план был окончательно утвержден, и весной 1915 г. было приступлено к постройке под наблюдением Соколова. Благодаря энергичной работе строительной комиссии уже к концу строительного сезона 1915 г. здание было подведено под крышу, в 1916 г. произведены отделка, штукатурка и внутренние работы. Окончательно здание было сдано в декабре 1916 г., и с 1 января 1917 г. Физический институт функционирует как исследовательская лаборатория. Директором Института избран П. П. Лазарев. Физический институт Московского научного института построен на участке, специально отведенном Московским город- 72
ским общественным управлением на Миусской площади, рядом с Городским университетом им. А. Л. Шанявского, и представляет собою двухэтажное здание с полуподвалом. Особенность плана здания заключается в том, что центр его состоит из колонны расположенных друг над другом тем- Рис. 1. Здание Физического института на Миусской пл. в Москве (фасад) ных комнат, требующих постоянсгва температуры, а частью предназначенных для работ, связанных с фотометрией (фотохимические исследования, физиологическая оптика). Темные комнаты отделены коридорами от расположенных вокруг светлых комнат, которые отведены для остальных научных исследований. В светлых комнатах размещены также все вспомогательные учреждения Института (мастерские и т. д.). Через парадный вход мы попадаем в обширный вестибюль и можем подняться по широкой лестнице в первый этаж, заключающий в себе личную лабораторию директора, состоящую из двух комнат (темной и светлой), небольшую комнату для хранения точных приборов и мастерскую. В левом крыле расположена комната лаборанта и ряд рабочих помещений. Двумя боковыми лестницами можно спуститься в полуподвал или подняться из первого этажа во второй. 73
В полуподвальном этаже расположена комната с постоянной температурой для изучения диффузии (темная комната в средней части здания), кладовые и мастерские: механическая и стеклодувная; задняя часть полуподвала занята помещениями для механика, служителя и швейцара Института. Верхний этаж заключает в себе длинную библиотеку (средняя часть левого крыла здания) с верхним светом, и рентгеновскую лабораторию. В Институте числится принадлежащих Институту приборов 163 номера. Кроме тою, в нем размещен ряд приборов, находившихся раньше в лебедевской лаборатории 15 и перевезенных сюда после ее ликвидации. Библиотека Института имеет 331 номер книг (538 томов). В библиотеке помещены портреты выдающихся физиков. Здесь же предполагается создать музей и собрать снимки с установок и, по возможности, оригинальные приборы русских ученых, заявивших себя выдающимися работами, а также снимки с приборов П. Н. Лебедева и некоторые из его рукописей, переданных в Институт П. П. Лазаревым с согласия вдовы покойного, В. А. Лебедевой.
ДЕСЯТЬ ЛЕТ ИНСТИТУТА ФИЗИКИ И БИОФИЗИКИ16 1929 г. Институт биологической физики, переименованный в 1929 г. в Институт физики и биофизики, возник в качестве исследовательского учреждения в 1919 г., сначала — в виде небольшой лаборатории при Рентгеновской, электро-медицин- ской и фото-биологической секции Наркомздрава. Эта лаборатория воспользовалась для своих работ создавшимся в России ко времени революции первым научно-исследовательским институтом по физике — Физическим институтом Московского научного института,17 оконченным постройкой в 1917 -г. В число сотрудников лаборатории секции Наркомздрава вошли в основном лица, работавшие в лаборатории академика П. П. Лазарева при Городском университете им. А. Л. Ша- нявского. Рассмотрим работы Института, распределив их по отделам физики. Таким образом мы изложим работы в области акустики и молекулярной физики, исследования в области фотофизики и фотохимии, исследования биофизического характера и, наконец, работы, связанные с геофизикой. АКУСТИКА Акустические работы связаны в первую очередь с количественным изучением звуковых явлений по особому методу, указанному П. П. Лазаревым и разработанному экспериментально П. Н. Беликовым. Этот метод аналогичен методу фотометрии и может быть назван методом тонометрии. Он позволяет изучать звуки различной интенсивности путем сравнения их с источником звука постоянной силы. Применяя этот метод при изучении поглощения звуковых волн слоями вещества разной толщины, Беликов констатировал экспоненциальную зависимость силы проходящего звука от толщины слоя, как это наблюдается и при поглощении света. Разработанный Беликовым метод позволил обнаружить избирательное по- 75
глощение звуковых волн, аналогичное поглощению света, если акустическая среда представляет собой систему резонаторов, сквозь которые проходит плоская звуковая волна. Работы Беликова в этой области подтвердили теоретические работы Н. П. Кастерина, показавшего полную аналогию поглощения акустических и световых волн. Рис, 1. Здание Института физики и биофизики (Физический институт) на Миусской пл. в Москве (фасад) Теоретические работы П. П. Лазарева позволили установить другой любопытный факт, который должен явиться источником ряда экспериментальных исследований в области звука. Прилагая кинетическую теорию газов к акустике, Лазарев обнаружил, что звуковые колебания, имеющие форму импульсов различной интенсивности, распространяются в воздушной среде со скоростью, которая меняется в зависимости от силы импульса (от амплитуды волны). В настоящее время подготовляются опыты, которые должны подтвердить этот основной факт акустики колебаний с конечными амплитудами. В полном согласии с указанной теорией находятся наблюдения над акустическими процессами при взрывах. Изучение колебаний камертонов, произведенное Б. В. Де- рягиным, показало, что воздушные колебания, создаваемые камертонами, всегда содержат обертоны, причем интенсив- 76
ность первого обертона, как это* вытекает из теории комбинационных тонов Гельмгольца, растет пропорционально четвертой степени амплитуды колебаний камертона. Для изучения звуков высокой частоты Т. К. Молодым были исследованы условия чувствительности газового пламени над сеткой. Рис, 2. Здание Института физики и биофизики (Физический институт) на^Миусской пл. в Москве (задний и боковой фасады) МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Изучение процессов, происходящих в твердом теле, позволило П. П. Лазареву связать константы, характеризующие твердое вещество, с молекулярными свойствами тела. Так было найдено, что твердость Н тела пропорциональна числу атомов N в единице объеме, а так как это последнее является периодической функцией атомного веса, то и твердость является также периодической функцией атомного веса. Далее была обнаружена связь между количеством атомов в единице объема и термическими и упругими свойствами вещества, а также его упругим последействием. Наконец, оптические свойства, атомный вес и твердость связаны определенной формулой, которая прекрасно оправдывае-гся на опыте. Исходя из представления о растворении тел как о процессе, при котором молекулы, притягиваемые, с одной стороны, 77
твердым телом, а с другой стороны — жидкой средой, отрываются от поверхности твердого тела и переходят в раствор., можно вывести законы растворения, которые достаточно хорошо оправдываются на опыте. Примыкают к работам по физике твердых тел работы по стеклу, выполненные совместно с Институтом силикатов сог трудниками Института биологической физики (Б. В. Дерягин> М. П. Воларович, В. П. Лазарев) под руководством П. П. Лазарева и Н. К. Щодро. Работы эти касаются изучения двух основных свойств стекла: изменения его вязкости в зависимости от температуры и изменения оптических свойств стекла и связанных с ними механических и термических свойств при быстром его охлаждении при так называемой закалке Методы исследования стекла (Воларович, Дерягин), разработанные в Институте, позволяют из наблюдения движения твердого тела (шарика или цилиндра) внутри расплавленного стекла определять его вязкость. Измерения при температурах от 900 до 1500° показали линейную зависимость второго логарифма вязкости от температуры. Эта закономерность была обстоятельно изучена в Институте физики и биофизики и в Институте силикатов на большом материале, уже опубликованном в литературе, и на изученных экспериментально вязких жидкостях или расплавленных стеклах. Законы внутреннего трения Ле-Шателье выполняются, как это показал Дерягин, исключительно для ассоциированных жидкостей. Для неассоциированных жидкостей А. И. Бачин- ским выведена общая формула, хорошо совпадающая с опытными данными. Пользуясь предположением о существовании в жидкостях временных уплотнений — флюктуации, рассасывающихся при посредстве микроколебаний, подчиняющихся уравнениям релаксационной гидродинамики Максвелла, А. С. Предводителев дал теоретическое обоснование формулы Бачинского. Изучение закалки приводит также к интересным соотношениям, наблюдаемым в стекле и обусловленным его вязкостью. Теоретические исследования П. П. Лазарева > позволяют установить связь между особым стекловидным состоянием' вещества, при котором молекулы обладают различными количествами энергии, соответствующими различным типам бо<- ровских молекул, и, твердым кристаллическим веществом, у которого молекулы принадлежат только к одному роду, именно—к разряду молекул, обладающих наименьшими количествами энергии. Переход из состояния стекловидного в кристаллическое должен, по теории, приводить вещество в состояние, обладающее большей твердостью, большим удельным весом и отличающееся оптическими свойствами от свойств 78
кристаллического тела. Переход из аморфного стекловидного состояния в кристаллическое должен, по теории, сопровождаться положительным тепловым эффектом. Все эти данные подтверждаются наблюдениями. Изучение свойств стекла, интересное с точки зрения общих теоретических представлений, имеет огромное практическое значение, позволяя разрешать ряд задач, связанных с механическими методами получения оконного листового стекла. Исследованная П. П. Лазаревым, А. К. Трапезниковым, Ю. П. Симановым и А. П. Заком структура закаленного стекла по методу Лауэ показывает отсутствие кристаллического строения в закаленном стекле. Изучение сил, возникающих на границе двух жидких не смешивающихся фаз, а также жидкого тела и газа, приводит к систематическому изучению капиллярных явлений, которые по методу фотографирования капли были исследованы Т. К. Молодым и П. П. Павловым. Этим методом им удалось не только получить капиллярные постоянные для некоторых уже изученных веществ, но и обнаружить изменение поверхностного натяжения в зависимости от концентрации растворов электролитов. В общем случае получается сложная кривая, которая для малых концентраций двух электролитов переходит в прямую. Для неионизованных веществ, как показал Я. Л. Шехтман, эта связь при малых концентрациях также является линейной. Изучение капиллярных постоянных для растворов производилось и М. И. Поликарповым. Изучение капиллярных явлений, поверхностной энергии на различных жидких поверхностях и влияния температуры на эти процессы проведено в ряде работ П. А. Ребиндера и его сотрудников, причем для своих исследований, основанных на развитой им термодинамической теории, П. А. Ребиндер воспользовался специально построенным им прибором, с которым работали также врачи Окунев, Введенский, Добровидский и Пинес при проведении ряда медицинских исследований. С этим же прибором П. А. Ребиндер совместно с В. В. Ефимовым проделал исследования поверхностных явлений с моделью протоплазмы в связи с проблемой проницаемости. К явлениям растворения весьма близки адсорбционные явления, при которых находящиеся в жидкости или газе вещества притягиваются стенкой твердого тела. С общей точки' зрения это возможно тогда, когда силы, действующие на частицу со стороны твердого тела, больше, чем силы, действующие на ту же частицу со стороны жидкости. Работы Б. В. Ильина и его сотрудников посвящены изучению* природы сорб- ционных сил, которые он рассматривает как силы электрического происхождения. • Теоретические работы Б. В. Ильина приводят к ряду соотношений, которые сближают явления 70
сорбции с явлениями смачивания и поверхностного натяжения. Ильину удалось установить связь наблюдаемых при адсорбции тепловых эффектов с концентрацией адсорбируемых растворов и зависимость величины адсорбции от степени раздробления веществ, с которым связана величина адсорбирующей поверхности. В практическом отношении эти результаты приводят к новым представлениям, определяющим адсорбционную способность тел. С этими исследованиями связаны технические проблемы противогазового, дела и устойчивость суспензий и эмульсий. Изучение влияния адсорбции на величину поверхностной энергии твердого тела позволяет выяснить некоторые детали явлений, связанных с увеличением прочности материалов при адсорбции определенных веществ. Исходя из общей теории адсорбционных явлений, Ильин при дальнейшем развитии теории адсорбции приходит к изучению особых явлений гистерезиса, состоящего в том, что при соприкосновении с адсорбируемым веществом адсорбирующее вещество поглощает различные количества адсорбента, смотря по тому, от больших или меньших концентраций мы подходим к равновесному состоянию. Эти работы имеют прямое отношение к биологии и медицине, позволяя объяснить ряд явлений в коллоидных средах. На явлениях поглощения тканями жидкостей, явлениях так называемого привыкания, наконец, на явлениях иммунитета Ильин изучает приложение своей теории. По отношению к иммунитету интересно изучение количественного закона для изотерм необратимой адсорбции. П. А. Ребиндер, исследуя поверхностные свойства концентрированных растворов солей, показал, что вода в них является типичным поверхностно-активным, т. е. адсорбирующимся у поверхности веществом; определение размеров молекул воды обнаружило, что в поверхностном слое вода не ассоциирована. Было также установлено правило уравнивания полярностей при адсорбции на разных границах. П. А. Ребиндер и К. П. Ребиндер исследовали пассирующие и отрицательно каталитические действия поверхностно-активных веществ при растворении неметаллических кристаллов и металлов в кислотах. Исследования П. А. Ребиндера позволили из двух жидкостей — бензола и небольшого количества воды — образовывать устойчивые, структурно-вязкие эмульсии, которые во многих своих свойствах приближаются к протоолазме. Им изучены стабилизирующие действия активных веществ на эмульсии, суспензии, коллоидные системы и произведено исследование теплоты смачивания порошков растворами различно
ных поверхностно-активных веществ, причем выяснен^ и теория явления. Изучение пластичности пены и сложных структур ячеистого характера, состоящих из жидкостей, наконец изучение пластичности глины приводит П. П. Лазарева к выяснению явлений пластичности вещества и ее законов. Эти работы имеют значение как в биологии, медицине, так и в технике применения пластических веществ. Оонижедие поверхностной энергии введением поверхностно-активного вещества и образование у поверхности адсорбированных слоев вещества понижают, как показал П. А. Ре- биндер, твердость кристаллов и усилие, требующееся для их раскалывания по спайности. Таким образом, раскалывание кристаллов после смачивания раствором поверхностно-активного вещества (спирты, мыла) требует меньшей силы. Исследование смачивания порошков приводит к теории так называемых флотационных явлений, получающих в технике обогащения руд все большее и большее значение. Эти явления обстоятельно изучены Ребиндером. Если мы мелко растолчем твердое тело и взмутим его в воде, то такое вещество в случае плотности большей, чем у воды, осядет на дно, при условии, что раздробление вещества не идет ниже известного предела и не образуется так назьгвамых коллоидных растворов. Если мы к воде, в которой взвешено данное вещество в виде грубого порошка, прибавим небольшое количество масла, то масло, смачивающее твердые частицы лучше, чем смачивает их вода, всплывает вместе с твердыми частицами на поверхность, и это явление и носит название флотации. Законы этих явлений были изучены в ряде работ Ребиндером. В связи с последними явлениями введено понятие о гидрофобное™ или гидрофильности твердых тел. Изучение растворов приводит к систематическому исследованию диффузионных явлений, которые были подробно обследованы В. С. Титовым, показавшим, что теория диффузии Нернста к двойным смесям не приложима и что общий ион двух одновалентных солей диффундирует по простому закону Фика. Дальнейшие опыты диффузии были произведены М. И. Поликарповым, а А. Л. Минц исследовал явления диффузии, сопровождающие на границе двух смешивающихся жидкостей химическую реакцию. Это последнее явление имеет большое физиологическое значение, показывая, что распространение в живом веществе ионных процессов, к казовым должно сводиться возбуждение протоплазмы, может меняться от .скорости диффузии до значительных скоростей, обусловленных побочными реакциями в протоплазме: ~ ; ;> :г Химические явления, изученные на границел двух садецш;- 6 П. П. Лазарек * Я1
вающихся жидкостей, .были, далее, обстоятельно изучены на границе газа и твердого тела. А. С. Предводителей исследовал кинетику этих явлений и разработал, метод определения тепловых эффектов гетерогенных реакций." Метод этот состоял в применении особых крутильных весов; на крылышке последних располагались вещества, в которых происходила реакция. Вылетающие молекулы давали импульс крылышку, и по закручиванию весов можно было судить об эффекте реакции. Этот метод позволил работать с ничтожными количествами вещества и дал результаты, хорошо совпадающие с методами, при которых оперировали с большими количествами вещества, и х термохимическими методами. Исследо1вани1е строения вещества ^приводит, в конце концов, к исследованию свойств атомов и молекул. Прежде йсего П. П. Лазаревым был разработан метод, позволявший определять максвелловскую кривую распределения скоростей движения молекул в веществе. Этот метод был доложен на заседании Русского физико-химического общества, Он основан на изменении температуры при истечении идеального газа из сосуда с большим давлением в пустоту. -42 точки зрения молекулярной физики представляет интерес исследование М. А. Шлезингер явлений, происходящих при "безэлектродном разряде. Шлезингер удалось, подтвердив основные 1выводы, полученные предшествующими авторами, получить1 новые закономерности в этом отношении. Тем же вопросом1 райьше занимался Е. Е. Сиротин, обнаруживший мйяййегстейокна эти процессы. - В:заключение' нужнб упомянуть 'небольшую, но изящную работу 'XI Н. Ляпунова, давЩеш геометрическую интерпретацию -движений' воровской водородной молекулы, основанную на приложении метода Пуансо. У ;. ФОТОХИМИЯ И ФОТОФИЗИКА ur ^/|Ш7 г, работы сотрудников П. .П. Лазарева; были на- дрдэдены ^"до фотохимических д^^вий^Йтот закон фьш & 1907 г. впервые выражен Лазаревым в црортой фррме, которая связывала поглощенную энер- гщо Q Ж Шличество разложившегося вещества М следующим :;-:.^ :. .: ;-;: w еде Л бстъ постоянная величина. Этот закон был в дальнейшем проверен рядом исследователей для видимого и ультра- -фйШгетового спектра как у нас, так и за границей, и с достаточной степенью точности было констатировано его совпадемте Опытом: ■ €2
Развитие теории квантов позволило в 1912 г. Эйнштейну вместо этого закона выставить другой закон, который носит название закона фотохимической эквивалентности и который выражается так: -£■ = SA; (2) здесь X есть длина волны и В — постоянная. Если длина волны изменяется мало (на 5—10%), как это имело место в изученных в Институте явлениях разложения красок, то оба закона практически совпадают. Теоретические работы С. И. Вавилова показали, что в пределах простой полосы по теории квант можно ожидать выполнения закона (1). Переходя от одной полосы к другой, мы можем ожидать изменения фотохимической чувствительности по второму закону. В текущем году Г. А. Гамбурцев закончил подробное изучение явлений разложения цианина, причем им развита кинетика опытов и показано, что явление выцветания происходит по закону (1), найденному Лазаревым. Ф. С. Барышанекая изучила разложение красок под влиянием озона и исследовала выцветание красок в спиртовых растворах в присутствии катализаторов. Одним из сильнейших катализаторов являются продукты распада красок в присутствии воды. Исследования в области видимого спектра позволили перейти к кинетике фотохимических процессов в рентгеновских лучах. Н. Я- Селяковым была изучена реакция в фотографической пластинке и было указано, что при постоянном фотохимическом эффекте при изменении яркости света /.в широких пределах произведение / на время его действия / есть величина постоянная: 7-^ = const. Этот закон является частным случаем эмпирического закона (1), найденного Лазаревым, или закона Эйнштейна (2). Более детальное изучение фотохимических законов в рентгеновских лучах показывает, однако, что механизм действия видимого света и рентгеновских лучей должен быть различен. В этом отношении представляли интерес работы, выполненные, с одной стороны, Т."К. Молодым и Э. В. Шпольским, а с другой стороны — А. К. Трапезниковым (произведенные над химическими реакциями, которые применялись в практической дозиметрии). Эти работы показали различие, механизмов фотохимической реакции в видимом спектре и в рентгеновских лучах, заключающееся в том, что при химическом действии рентгеновских лучей мы имеем первичное испускание электронов, могущих действовать на неразложенные молекулы, в которых вторично возникают химические изменения. В видимом спектре имеет 6* S3
место первичное действие света. Различие механизма можно наблюдать, например, в том, что краски увеличивают скорость реакции разложения сулемы и щавелевой кислоты (Мо- лодый, Шпольскии) в видимом спектре; эти же краски в рентгеновских лучах замедляют ту же самую реакцию. Различие заключается и в течении индукционного периода. Особенности реакций под влиянием рентгеновских лучей должны приводить к тому, что в общем случае закон эквивалентности Эйнштейна не должен выполняться, и квантовый выход при реакции должен быть велик. К работам Молодого и Шпольского примыкают работы Трапезникова, посвященные изменению окраски платиносине- родистого бария под действием рентгеновских лучей, Сравнены реакции, идущие под действием рентгеновских лучей, при нагревании и обратная реакция на свету; выяснены температурный коэффициент при темновой реакции и кинетика процесса. Одновременно изучено явление гидратации и дегидратации этого соединения в зависимости от освещения. При фотохимической реакции происходит выбрасывание электронов светочувствительным слоем. Указанное явление на слоях красок и в бензольных их растворах изучено Н. К. Що- дро, который одновременно обнаружил в некоторых из красящих веществ уменьшение скорости реакции при выцветании на свету, вызванное увеличением температуры. Изучение основного закона фотохимии, как мы видели, имеет ближайшее отношение к поглощению света веществом. Поглощение характеризуется так называемой постоянной поглощения, или коэффициентом абсорбции, причем эта величина принимается постоянной. Однако для практики и для теории световых явлений представлялось интересным изучить влияние вариации этой величины при широком изменении силы света, и С. И. Вавилов предпринял систематическое исследование изменения этой величины для яркостей света, изменяющихся в 1018 раз. Эти работы показали полное постоянство в пределах ошибки наблюдений постоянной абсорбции, и это обстоятельство имеет существенное значение для суждения об основах современной теории света, о так называемой квантовой теории световых процессов. К фотохимическим процессам близко стоят явления флуоресценции и фосфоресценции, изученные в многочисленных работах С. И. Вавиловым и В. Л. Левшиным. Построение фосфороскопа с большой разрешающей силой позволило им проследить послесвечение порядка 10~б сек. При помощи этого прибора удалось доказать принципиальное отличие в твердых средах флуоресценции от фосфоресценции, не переходящих друг в друга; кроме того, покагано, что спектры '84
V^Nf^ 4. Jty0* Рас. 3. Академик П. П. Лазарев со своими сотрудниками в зале заседаний Института физики и биофизики. Слева направо сидят: Э. В. Шпольский, П. П. Лазарев, С. И. Вавилов; стоят: П. В. Шмаков, Н. Т.Федоров, Т. К. Молодый, А. С. Предводителев, П. Н. Беликов, К. А. Леонтьев.
того и другого явления часто бывают различными. С. И. Вавилов, изучавший флуоресценцию жидкостей, установил, что почти каждая возбужденная молекула выделяет один квант света. Возбуждение молекулы светом при явлениях флуоресценции позволяет обнаружить явления поляризации и тушения флуоресценции, происходящие без химических процессов и без фотоэлектрического распада, причем поляризация и тушение флуоресценции, в свою очередь, позволяют определить длительность возбужденного состояния молекулы, которое оказывается порядка 10~9 сек. В области возбуждения короткими волнами явления фосфоресценции подчиняются фотохимическому закону Эйнштейна. Все эти работы выполнены на красках, которые оказываются удобным объектом для подобного исследования. Исследование свечения урановых солей, как в кристаллах, так и в стеклах и в растворах, показало, что свечение этих солей зависит от перехода вещества под влиянием освещения в метастабильное состояние, дающее затем последующее свечение. Изучение поляризованной флуоресценции, начатое С. И. Вавиловым, было продолжено в работах В. Л. Левши- на, причем им было изучено влияние различных факторов на степень поляризации флуоресценции (влияние растворителя, концентрации красок и длины волны возбуждающего света). «Все эти влияния теоретически объяснены Левшиным, исходя из теории, в которой он принимает, что молекула совершает броуновское движение, и поворот ее происходит на определенный угол, который связан с длительностью возбужденного состояния. В работах Левшина, произведенных совместно с Вавиловым, найден новый тип ярко светящихся фосфоров, состоящих из твердых растворов красок в сахаре. Эти растворы, точно так же, как все другие вещества, показывают поляризованную флуоресценцию. Увеличение концентрации красок вызывает ослабление флуоресценции растворов. При нагревании флуоресцирующих растворов наблюдается сильное смещение спектра флуоресценции, причем изучение этою процесса произведено Левшиным в интервалах температур от 100 до 300°. Из других работ по физической оптике можно отметить изучение спектра поглощения аммиака в ультрафиолетовом свете, произведенное А. С. Предводителевым и Г. С. Ландс- бергом; работы С. И. Вавилова о природе широких полос поглощения и о теории дисперсии для этих областей. Наконец, Вавилов указал значение интерференционных опытов для явлений Комптона. На основании астрофизических данных о солнечной короне Вавилов определил верхний предел выполняемое™ оптической суперпозиции для световых явлений. 86
Фотохимические исследования и исследования флуоресценции красок вызвали, по почину П. П. Лазарева, обширные, продолжавшиеся 10 лет, изучения спектров красящих веществ. Был определен спектр около 1000 красящих веществ (П. М. Недопекин, В. П. Лазарев и В. А* Гамбурцев). Эти работы, произведенные совместно с Московским отделением Комиссии по исследованию естественных производительных сил при Академии Наук, частично выпущены в виде атласа, имеющего, помимо научного значения, большой технический интерес для красочной промышленности. Исследование красок органического характера привело к изучению пигментов животного мира, причем первой задачей, поставленной Институтом, было изучение спектра разных гемоглобинов, имеющих различное происхождение. Можно указать работу Акобянпа и В. А. Гамбурцева, которые установили, что, несмотря на различие гемоглобина, полученного у разных животных, сказывающееся в различии кристаллической структуры твердого гемоглобина, хромофорные группы у всех гемоглобинов одни и те же. Это объясняется одинаковостью спектров поглощения всех гемоглобинов. Спектр при этом был изучен спектро-фотометрически. Количественное изучение спектра хлорофилла и листьев растений показало полное совпадение полос поглощения, причем лист, ввиду огромного поглощения в нем, можно рассматривать как черное тело (П. П. Лазарев). -,; БИОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Работы биофизического характера охватывают обширную область приложения физики к биологии. К этим вопросам нужно отнести прежде всего. работы В. Л. Левшина над резонансными особенностями акустических несимметричных систем, имеющих близкое отношение к процессам колебаний барабанной перепонки. При изучении явлений приспособления животных к среде В. А. Гамбурцевым обнаружены следующие особенности этого явления. Оказалось, что спектры фона, на котором живут животные (например, спектры листьев), одинаковы со спектрами покровов животных, обладающих одинаковым цветом с фоном, и, следовательно, животные не заметны для наблюдателя. Такцм образом, зеленые животные, принадлежащие к различным отделам животного царства (попугаи, кузнечики, бабочки, лягушки и т. д.), если они живут на зеленой листве, обнаруживают спектры покровов, одинаковые со спектром хлорофилла. Спектры настолько близки, что 87
можно- было бы даже думать, что окраска покровов животных происходит от присутствия хлорофилла. Однако изучение флуоресценции пигментов показало, что в данном случае мы имеем различные пигменты, принадлежащие к разным классам вещества. Таким образом, одно из явлений приспособления — именно мимикрия — изучено количественно. При изменении распределения энергии в спектре света, освещающего тела, естественно ожидать и изменения в окраске тех животных, которые должны приспособляться к /цвету среды. Наблюдения, сделанные В. В. Шулейкиным над рядом морских животных, взятых с разных глубин, хорошо подтверждают эти соотношения. Большой интерес в области биомеханики представляет изучение аэродинамики летучей рыбы, движение которой наблюдал Шулейкин во время кругосветного плавания. Как показал Шулейкин в своих исследованиях, сделанных на моделях летучей рыбы, точно воспроизводящих естественных рыб, мы должны рассматривать летучую рыбу как аэроплан* крылья которого соответствуют крыльям рыбы; двигателем является хвост рыбы, создающий при движении в воде необходимую энергию, позволяющую рыбе с большой скоростью вылетать из водной среды в воздух. Все детали движения рыбы точно изучены Шулейкиным; они совпадают не только с моделью, но и с теми движениями, которые наблюдаются в действительности. Наиболее обширную группу работ, относящихся к биофизике, составляют работы, связанные с ионной теорией возбуждения, развитой П. П. Лазаревым. Эти работы касаются роли ионов в процессах возбуждения во всех тканях и органах, подлежащих раздражению, и основаны на теоретически выведенном Лазаревым общем законе возбуждения, опубликованном им в ряде работ. Экспериментальная проверка закона Лазарева сделана в серии работ, посвященных прежде всего возбуждению нервов и мышц электрическим током. Для малых частот возбуждения приложим закон Нернста, по которому между амплитудой переменного тока а и числом периодов в секунду N имеется связь: Для токов большой частоты должна, как показал теоретически Лазарев, иметься связь: -ту- = const. Нернстовский закон доказан в частотном интервале от 50 до 3000 колебаний в секунду С. Н. Ржевкиным в Институте био-^ 88
физики; затем П. П. Лазаревым и П. П. Павловым тот же закон доказан для тормозящих нервов лягушечьего сердца. Для чувствительных нервов руки исследования, проделанные Ржев- киным, обнаружили справедливость закона, выведенного Лазаревым. Изучение поляризационных явлений в нерве привело П. П. Павлова к подтверждению общих представлений о сущности этого процесса, основанных на ионной теории, и показало, что распределение поляризации при пропускании постоянного тока через- нерв одинаковое распределением поляризации при пропускании постоянного тока в проволоках, погруженных в жидкий проводник. Дальнейшие приложения ионной теории относятся к органам чувств и прежде всего к периферическому зрению, причем особенностями процессов, происходящих в органах чувств, являются следующие. Мы имеем во всех органах чувств чувствительные вещества А, разлагающиеся под влиянием внешних раздражителей. Таким образом, возникают ионы /, действующие раздражающим образом на нервные окончания. Эти ионы удаляются с места реакции процессом физико-химического характера, интенсивность которого различна при действии раздражителей и в их отсутствие, и в общем случае мы, следовательно, имеем следующую схематическую реакцию: A J (чувствительное -> (ионизованное вещество) ■«- вещество). Количество ионов, образовавшихся в единицу времени, равно разности между процессом, вызывающим образование ионов, и процессом, уводящим ионы, и может быть выражено следующим уравнением: количество ионов за 1 сек. равно количеству образовавшихся ионов минус количество ушедших ионов. Первый процесс, образующий ионы, зависящий от действия внешних раздражающих агентов, связан во всех органах чувств с присутствием чувствительного- к раздражению вещества, разлагающегося на ионы при воздействии внешних раздражителей; раздражение вызывает уменьшение общей чувствительности органа, измеряемой той минимальной энергией, которую необходимо подвести к органу, чтобы получить минимальное ощущение. Обратный процесс протекает различно при действии раздражителей и в их отсутствие; в последнем случае, когда раздражители не действуют на органы чувств, мы имеем дело с явлениями так называемой адаптации, законы которой будут более подробно рассмотрены для частного случая периферического зрения. При периферическом зрении мы 89
имеем дело только с ощущениями света и темноты и не получаем ощущений цветности, причем процесс зрения сосредоточен на периферии глаза и связан с особыми клетками, с палочками, содержащими розовый пигмент,—так называемый зрительный пурпур. Явления адаптации протекают по простому закону, и чувствительность может быть выражена математически показательной кривой: Е=Е0 (1-*-*). Здесь Е0 и а — постоянные, а е — основание логарифмов Нэпера. Как можно заключить из опытов, кривая изменения чувствительности, совпадающая с теоретической, показывает, что после яркого освещения поля зрения, вызывающего уменьшение чувствительности, в глазу, помещенном в темноту, наступает увеличение чувствительности, достигающее через 2—3 часа сотен тысяч раз. В таком виде протекает явление адаптации тогда, когда мы имеем дело с небольшими предварительными освещениями. Если предварительные ощущения велики и могут вызвать так называемые последовательные образы, кривая адаптации выражается кривой иного вида, имеющей точку перегиба; наблюдения, сделанные для сильных освещений, также укладываются на теоретическую кривую. В связи с кривой адаптации, которую мы можем вычислить при рассмотрении процессов, происходящих в глазу, естественно возникает вопрос, могут ли нервные центры утомляться, так как явление адаптации представляет собой явление утомления. Совпадение с опытом теории, предполагающей все явления происходящими только в сетчатке глаза, позволяет, естественно, заключить, что центры являются неутомляемыми. Этот парадоксальный вывод теории может быть обоснован более обстоятельно, если мы произведем непосредственное раздражение электрическим током центров глаза через зрительный нерв (П. П. Лазарев, Б. В. Дерягин, В. И. Федорова, Л. М. Купер, А. А. Дубинокая, 3. В. Буланова). Как показывают эти опыты с электрическим раздражением, чувствительность центров после полного утомления глаза и при его полном отдыхе практически не различаются, и, следовательно, все утомление сосредоточено на периферии зрительного аппарата. Подтверждение этого парадоксального факта можно найти в том, что субъективный свет в глазу — так называемый фосфен, вызываемый давлением,— также не зависит от степени адаптации глаза, как это было показано рядом исследователей. 90
Систематические исследования электрической чувствительности центров глаза показывают, что эта чувствительность изменяется в течение дня, давая максимум около 2 час. дня и минимум около 2—3 час. ночи (А. Н. Цветков). Таким образом сон совпадает с минимальной чувствительностью на- щих центров, а послеполуденное время совпадает с максимумом чувствительности этого органа. Исследование адаптации обнаруживает и ее другие особенности. Если мы, войдя в темное помещение с улицы, станем измерять сразу адаптацию глаза, то данные,- полученные при этом, будут показывать огромные отклонения, расположенные по обе стороны от теоретической кривой, которую мы рассмотрели выше. Это так называемая первичная адаптация. Если мы, пробыв в темном помещении около часа, произведем вторичное освещение глаза, сопровождающееся его утомлением, и затем снова начнем измерять адаптацию, то убедимся, что только эта вторая адаптация, так называемая вторичная адаптация, как показал Я. Л. Шехтман, имеет правильное течение, совпадающее с теорией. К этой вторичной адаптации относятся все случаи, о которых мы говорили раньше. Это обстоятельство зависит, повидимому, от того, что центры при первичной адаптации подвергаются возбуждению, исходящему из других центров, которые еще не пришли в покой. Причины неутомляемости центров должны лежать в особых периодических реакциях, свойства которых весьма аналогичны (как в отношении возбуждения электрическим током, так и в отношении влияния различных медикаментов и температуры) свойствам нервных центров. Изучением кривой адаптации занимались 3. В. Буланова, А. А. Дубинекая, Л. М. Купер, А. С. Ахматов, Н. А. Попов, Н. И. Попов, Я. Л. Шехтман, Б. В. Дерягин; оно охватывало около 10 000 наблюдений. Изучение обратной реакции, восстанавливающей чувствительное вещество в глазу при пребывании в темноте, позволило, благодаря работам Н. А. Попова, сделать интересное заключение о характере этой обратной реакции. Как это вытекало из теории П. П. Лазарева, реакция восстановления оказалась мономолекулярной, т. е. одна молекула ронизованных продуктов распада превращается в одну молекулу чувствительного вещества. Исследования, произведенные Ахматовым, вполне подтвердили это предположение и показали, кроме того, что если мы будем наблюдать адаптацию глаза в течение 24 часов, то обнаружим, что наряду с правильным изменением этой адаптации, зависящим от процессов на периферии, имеются скачкообразные изменения 91
адаптации, наступающие, примерно, через 6—8 час. и зависящие, повидимому, от изменения в центрах глаза. Изучение явлений адаптации, проделанное под руководством П. П. Лазарева (Купер, Дубинекая, Буланова) с людьми разного возраста, показывает правильный регулярный ход чувствительности в зависимости от возраста. Эта чувствительность является минимальной в детском возрасте, достигает максимума в 20 лет и делается малой в старческие годы. Как это показано Лазаревым, ход чувствительности может быть объяснен тем, что в нервных клетках мозга при рождении существует нечувствительное к внешнему раздражению вещество Л, которое переходит путем мономолекулярной реакции в чувствительное вещество 5, и это последнее снова разрушается, образуя нечувствительное к внешним раздражениям вещество С. Исходя из подобных представлений, можно было найти чувствительность глаза в разные возрасты. Из данных опыта можно видеть, что чувствительность глаза Е действительно изменяется так, как ее представляет теория. Чувствительность Е выражается для всех людей одной и той же кривой, пользуясь которой можно вычислить, определив зрительную чувствительность испытуемого субъекта, его возраст, причем в большинстве случаев отклонение определенного таким путем возраста от действительного не превышает 2—5 лет; в отдельных случаях наблюдаются значительные отклонения, которые являются переходом к патологии. Исходя из кривой чувствительности глаза в разные возрасты, можно определить чувствительность, при которой внешние раздражители, лежащие ниже определенной максимальной интенсивности, на глаз уже не действуют. В этом случае орган зрения перестает реагировать на внешние раздражители и является црактически нечувствительным к внешним раздражителям Если мы представим, что все органы чувств приходят в со* стояние нечувствительности, то организм при таких условиях, не будучи в состоянии реагировать на внешние раздражения, должен умереть, и мы можем считать этот момент моментом физиологической смерти организма. Для зрительных центров, по расчетам из предыдущих данных, такой момент должен наступить примерно в 150—180 лёт. Интересно, что сравнительная анатомия указывает нормальный предел жизни—около 130 лет. Данные, собранные И. И. Мечниковым, показывают, что нормальная физиологическая смерть должна наступать примерно в возрасте 180 лет. Изменения хода кривой чувствительности позволяют сделать интересные заключения относительно оценки промежутков времени в разные возрасты. Эти промежутки могут быть 92
оценены человеком только на основании скорости протекающей в его мозгу реакции. Мы можем допустить, что при одинаковых изменениях, происходящих в организме, промежутки времени, в течение которых эти изменения произошли, нами оцениваются как одинаковые. Отсюда можно заключить, что в юности время нам кажется тянущимся медленно, между тем как в старости это время кажется протекающим с большой быстротой. На адаптацию могут влиять внешние агенты, например, раздражение слуховых центров (П. П. Лазарев, И. X. Павлова) приводит зрительные центры в состояние усиленного раздражения, и таким образом чувствительность центров зрения при одинаковом раздражении слуховых центров является повышенной. Далее, различные яды также действуют на явления адаптации. Бром уже в небольших количествах (Л. М. Купер) действует угнетающе на центры зрения. Что касается до алкоголя, то в отношении его существуют двоякого рода данные. У одних субъектов алкоголь вызывает сначала повышение чувствительности до известной концентрации его в крови, а затем понижение чувствительности органа; совершенно так же изменяется и периферическая чувствительность зрительного аппарата. У других субъектов чувствительность центров падает сразу. Соответственно падению центральной чувствительности наблюдается увеличение чувствительности периферии (Купер, Дубинская, Лазарев). Эти работы кладут начало теоретической и физико-химической фармакологии, позволяющей разрешать вопросы, недоступные обычному фармакологическому исследованию. Изучение кратковременных раздражений глаза, произведенное В. И. Федоровой и М. А. Грушецкой, показало, что при раздражении, продолжающемся более сотой доли секунды, получается превосходное совпадение теории и опыта. Если же мы переходим к очень коротким раздражениям, достигающим 0.0001 сек., получаются отклонения, которые, как показывает П. П. Лазарев, зависят от того, что раздражения должны действовать на нервы глаза в течение определенного времени, чтобы вызвать эффект раздражения. Эти исследования только что начаты, и поэтому представляется интересным расширить их на область других органов чувств и изучить более подробно процесс зрительных восприятий. Весьма близко к вопросам зрения стоят вопросы, связанные со слуховыми ощущениями. Теоретические исследования П. П. Лазарева показали, что для объяснения недоразумений в физиологической акустике, вызванных работами Вина, необходимо сделать дополнение к гельмгольцевекой теории, 93
допускающей, что звуковые волны внутри нашего уха вызывают движение отдельных кортиевых нитей, играющих роль резонаторов, которые приводятся в звучание падающими на них воздушными волнами. По Гельмгольцу, ощущение тембра звука зависит от того, что сложные звуковые волны, доходя до кортиева органа, заставляют колебаться ряд кортиевых нитей, настроенных в унисон с тонами, которые заключаются в падающих звуках. Чтобы объяснить наблюден* ные Вином отступления чувствительности уха от теории Гельмгольца и не объяснимые механической теорией резонанса, достаточно предположить существование во внутреннем ухе особого звукочувствительного вещества, разлагающегося при звуковых колебаниях и дающего при разложении ионы, которые действуют раздражающим образом на слуховой нерв. Допуская различную чувствительность отдельных клеток, заключающих звукочувствительное вещество, можно поставить в связь процессы, происходящие в ухе, с законом «все или ничего», которому подчиняется нерв и который был теоретически изучен Лазаревым. По этому закону нерв или отвечает на раздражение с максимальной силой или не отвечает вовсе, и причина этого лежит, по Лазареву, в том, что уравнения движения возбуждения идентичны с уравнениями взрывной :<волны или волны горения пороха, разложенного в^ прямолинейную дорожку. Гипотеза, введенная Лазаревым в связи с химическими процессами в ухе, влечет за собой необходимость признания слуховой адаптации, вполне аналогичное адаптации зрительной. Развитие теории слуха вызвало ряд проверок экспериментального характера, в которых приняли участие А. С. Ахма- тов и П. Н. Беликов, изучившие законы адаптации к звуку. Далее Беликов исследовал кратковременные воздействия звука на слух, дающие законы, аналогичные законам для глаза. В этих работах приняли также участие и другие практиканты Института (Ю. С. Васильев, М. А. Грушецкая, 3. В. Буланова и А. А. Дубинская). Более сложными, чем слуховые и зрительные процессы для периферического зрения, оказываются процессы, проте^ кающие в цветном зрении. П. П. Лазарев доказал, что из двух существующих теорий цветного зрения теория Геринга противоречит основным фактам, наблюденным в области зрения: она стоит в противоречии с законом специфичности Мюллера и с законами, электродвижущих сил сетчатки. Наоборот, теория, развитая Гельмгольцем, допускает дальнейшее ее развитие в предположении, что мы имеем три различных зрительных вещества: одно по преимуществу чувствительное к красным лучам, другое — к зеленым и третье — к 94
фиолетовым лучам, и что эти вещества при разложении дают ионы, действующие на нервы. Одновременное различной силы раздражение трех групп нервов дает ощущение различного цвета. Изучение смешения цветов с теоретической стороны было произведено Лазаревым на основе многочисленных ранее опубликованных наблюдений. Им было показано, что эти явления весьма хорошо совпадают с теорией. Изучение явлений мелькания света, проделанное теоретически Лазаревым, было экспериментально изучено Лазаревым и затем М. И. Поликарповым; в ряде работ было показано подтверждение общей теории мелькания как для периферического, так и для центрального зрения. Далее, явления последовательных изображений были теоретически исследованы Лазаревым и экспериментально Лазаревым и С. В. Крав- ковым, причем Лазарев указал своеобразный метод фото- метрирования субъективных процессов. Наконец, изменение цвета последовательных образов и явлений адаптации было изучено С. В. Кравковым и В. И. Федоровой. В ряде работ, посвященных вопросам зрения, Н. Т. Федоров изучал распределение субъективной яркости в пределах спектра; совместно с В* И. Федоровой он проследил наступающие при этом явления утомления. Работы в области цветного зрения показали необходимость исследования поглощения света в желтом пятне живого глаза. Эти работы были выполнены по своеобразному методу С. В. Кравковым. Коэффициент поглощения .в желтом пятне, как оказалось, колеблется весьма сильно у разных людей ц стоит в связи с пигментацией волос и радужных оболочек. Теоретически можно допустить, что один из пигментов, вызывающих три рода ощущений в глазу, при известных условиях может отсутствовать;, тогда имеют место; явления^ которые носят название частичной цветной слепоты, и, в случае отсутствия ощущения красного цвета, явление носит название дальтонизма. Интересный случай дальтонизма был изучен Лазаревым, когда у исследуемого субъекта один глаз был нормален, а другой — дальтонический (вследствие ранения). Сравнение ощущений двух глаз, которое можно было вывести теоретически, было проверено также на опыте с указанным выше субъектом, причем совпадение теории с опытом оказалось удовлетворительным, .. • Изучение зрения у субъектов с полной цветной слепотой показало, что имеющееся у них распределение яркости совпадает с тем, которое мы имеем при периферическом зрении.. Интересным оказывается замедление хода световой адапта^ ции, которая заставляет признать несправедливой теорию 9й
Мюллера о происхождении цветной слепоты в связи .с функцией палочек. Учение о трех ощущающих сортах нервов привело П. П. Лазарева к развитию теории ахроматизма глаза, по которой в глазу изображения красного, зеленого и фиолетового цвета ложатся в трех плоскостях, где находятся чувствительные вещества, и это поправляет аберрацию глаза. Работа В. И. Федоровой показала, что аберрация для центральных участков спектра меньше, чем для концов спектра, что совпадает с теоретическими представлениями о причинах аберрации, высказанными Лазаревым. Еще более сложными оказались, по теории Лазарева, процессы вкусовые, где нужно предполагать четыре различных чувствительных вещества. Работы Е. П. Барышевой, проделанные для анализа и для синтеза вкусовых веществ, показали справедливость подобного воззрения. Явления адаптации, которые существуют во всех изученных органах чувств, существуют также и для вкусовых явлений, причем В. В. Ефимовым была количественно изучена адаптация при гетерогенном раздражении вкусовых нервов. Существование закона Тальбота для зрения позволило перенести эти явления на ряд других световых явлений; так, Ефимов показал, что закон Тальбота приложим к фотодинамическим процессам у низших животных, умирающих при освещении в зависимости от окраски их флуоресцирующими красками. Неутомляемость центров приводит к изучению реакций в них, и Лазарев показал теоретически, что эти реакции должны являться реакциями периодического катализа. Периодическая спонтанная активность нервных центров может сказаться при воздействии на них электромагнитного импульса; исследования П. П. Лазарева, Г. Г. Яуре и И. Л. Кана о действии замыкания магнитного поля на сосуды обнаружили эту периодичность. Эта работа подтвердила данные, ранее констатированные Н. П. Кравковым, Возникнове-' ние и распространение возбуждения экспериментально изучил Кан; он установил наличие местного процесса, (возникающего под непосредственным действием стимула и дающего начало распространяющемуся импульсу, а также исследовал явления местного торможения. Исследование П. П. Лазаревым сокращения мышц привело к ионной теории изометрического и изотонического процесса и показало теоретическую возможность периодических сокращений мышц, если концентрация ионов калия и кальция в жидкости, их омывающей, имеет определенное отношение. Эти периодические сокращения мышц изучены Яуре, М
который обнаружил их аналогию с сердечными сокращениями, как этого и требовала теория Лазарева. Таким образом, на сердце мы можем теперь смотреть как на мышцу, работающую периодически потому, что кровь содержит количество солей кальция и калия, необходимое для ритмической его работы. Далее, Лазарев сделал попытки приложения ионной теории возбуждения к объяснению действия ионов кальция на раковые и саркоматозные опухоли и наметил некоторые общие выводы, касающиеся борьбы за существование клеток и организмов в связи с вопросами ионной теории. К работам . фармакологического характера а области мыШц и сердца относятся работы Яуре, посвященные влиянию этилового алкоголя на ритмические сокращения мышц. Яуре в ряде своих работ выяснил влияние на ритмические сокращения поверхностно-активных растворов и показал интересные связи между активностью веществ и их способностью влиять на сокращения. К работам фармакологического характера относятся работы IL П. Павлова, проделавшего ряд исследований над мышцей, отравляемой алкоголем. Изучение Лазаревым центральных процессов привело, его к обоснованию общего закона возбуждения. Так как по ион- нойя теории всякий процесс возбуждения является. процессом, начинающимся в концевых окончаниях различных нервов, которые получают раздражение благодаря действию ионов, то естественно ожидать определенной связи не между силой внешних раздражителей и ощущениями, как это думал Фех- нер, а между концентрацией ионов и ощущениями, получаемыми при этом. Можно было предполагать, что для всех органов чувств эта связь одна и та же, и на самом деле такая связь найдена в виде формулы П. П* Лазаревым. Полученная формула показывает, что из нее можно вывести не только первоначальный закон Фехнера и его обобщения;, полученные Фехнером, Гельмгольцем, Лазаревым, но можно также, получить законы рубежного возбуждения, начиная с первоначальных законов Дюбуа-Реймона и кончая законами Леба и Нернста. Таким образом, ионная теория позволяет установить общие законы раздражения органов чувств, и проверка, сделанная для периферического зрения (П. П. Лазарев, С. В. Кравков, Л. А. Добровольский), дает хорошее согласие с опытом. И. Л. Каном и Г. Г. Яуре была установлена приложимость закона «все или ничего» к явлениям секреции соляной кислоты в полость желудка и исследованы условия возник- новения оптимальной реакции желудочного сока при пищеварении. - 7 п. П. Лазарев 97
ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Вопросы геофизики возникли в связи с запросом правительства, поставившего перед Институтом задачу исследования Курской магнитной аномалии. С разрешения Нарком- здрава в Институте были организованы Вычислительное бюро и Лаборатория, которые в течение всего времени исследования Курской магнитной аномалии были местом, сосредоточившим в себе все экспериментальные и теоретические работы. Геофизические работы, связанные с изучением магнитной аномалии, показали, что в Курской губ. имеются две аномальные полосы, тянущиеся на протяжении более 250 км и имеющие ширину от 2 до 40 км. Изучение силы тяжести в области аномалии обнаружило присутствие тяжелых масс под поверхностью земли. По данным магнитных наблюдений были установлены места для бурения, которые привели к нахождению магнетита в этой области. Теоретическое изучение результатов бурения позволило доказать, что все наблюденные на поверхности земли явления как гравитационной, так и магнитной аномалии можно всецело приписать найденным на глубине кварцитам, причем интересным, как показал П. П. Лазарев, является то обстоятельство, что магнитное поле земли в геологические эпохи должно было быть значительно более интенсивным, чем в-настоящее время, так как магнитное поле, существующее в настоящее время, не могло бы дать тех огромных намагничиваний, которые мы наблюдаем в этой области. Сравнение полученных теоретическим путем результатов и опытных наблюдений величин магнитной аномалии дало полное их совпадение. Практическое значение магнитной аномалии важно в том отношении, что изучение аномалии впервые ввело в геофизическую практику применение комбинированных способов наблюдения при помощи магнитного и гравиметрического методов. В настоящее время эти методы, как и некоторые критерии, указанные Лазаревым для определения характера и причин аномалии, вошли в учебники практической геофизики и являются общепризнанными. Н. К. Щодро и М. П. Воларович подробно изучили магнитные свойства курских руд и обнаружили интересные магнитные свойства этих руд. Вопрос о намагничивании руд и о возможности более значительного коэффициента намагничивания в зависимости от влияния температуры вызвал работу А. И. Заборовского, который показал, что при повышении температуры образующиеся при реакции магнетиты все более и более намагничи- 98
ваются. Таким образом, магнитные горные породы могут достигать при температурах около 650° величин намагничивания, значительно превосходящих намагничивание при обыкновенной температуре. Это обстоятельство имеет огроми ное значение при объяснении явлений, наблюденных в области Курской магнитной аномалии. Вторая группа работ связана с океанскими течениями. Эти работы позволили применить метод моделей для изучения океанских течений на поверхности земного шара и показали, что если мы создадим плоскую модель земного шараг с континентами, находящимися на нем, то вода, заполняющая пространство между континентами, при действии течений воздуха, направленных вдоль пассатов, придет в движение, воспроизводящее в точности все океанские течения, существующие на земле. Исследования показывают, какое огромное влияние имеют малейшие детали на поверхности земли. Так, если мы устраним цепь островов, соединяющих Азию с Австралией, то получим огромный вихрь, который на самом деле не существует. Создавая некоторые из этих островов, мы сразу получаем движения, которые одинаковы с движениями, происходящими на самом деле в океане. Таким образом, причины океанских течений и их связь с пассатами являются разрешенными. Вторая задача, которая поставлена данными исследованиями,— это воспроизведение океанских течений, которые существовали в геологические времена. Так как контуры континентов в геологические эпохи известны и доказано, что пассаты не могли сильно менять своего направления, то мы можем получить картины океанских течений, если проделаем опыт с моделью Земли, в которой вместо современных континентов будут построены континенты, относящиеся к геологическим временам. Изучение течений в различные эпохи показывает их изменчивость в различные времена, чем можно объяснить вариации климата Земли в разные геологические эпохи. Для изучения приливных волн в Белом море В, В. Шу- лейкин производил наблюдения гидродинамических процессов на моделях. Данные, (полученные из теории, превосходно совпадают с явлениями в наблюдательных пунктах на берегах. В Кандалакском заливе открыто резкое увеличение амплитуды обертонов приливной волны, зависящее от особенностей залива, который действует как гельмгольцевский резонатор. Изучение общих явлений, происходящих в морях, заставило Шулейкина перейти к деталям физики моря. Им изучены оптические явления в морской воде и установлена теория окраски морей и озер, которая прекрасно совпадает как с наблюдениями, выполненными при помощи инструмента, 7* 99
построенного Шулейкиным, так и с данными из литературы. Изучение оптических явлений на поверхности моря дало возможность Шулейкину разработать метод исследования крутизны морских волн, позволивший производить измерения этой величины как непосредственно с берега* так и по фотографическим снимкам световых бликов от солнца. В последнем случае снимки могут быть получены с корабля или даже с самолета. Спроектированный и построенный Шулейкиным в мастерских Института волномер оказался чрезвычайно удобным инструментом, и в настоящее время с ним работают на Черноморских маяках и на гидрофизическом наблюдательном пункте Института физики и биофизики. 'Для наблюдения приливов в открытом море в мастерских Института по проекту Шулейкина построен экспедиционный мареограф, позволяющий работать' в любом пункте океана независимо от глубины и дающий возможность проверить указанное выше теоретическое исследование распространения приливной волны.*' Изучение для нужд Курортного управления процессов испарения заставило Шулейкина предпринять экспериментальное исследование в специально построенной аэродинамической трубе Института физики и биофизики и разработать экспедиционный метод исследования испарения морской воды по наблюдению испарения в дьюаровом сосуде, находящемся на одном уровне с 'поверхностью воды. Исследование испарения при помощи указанного выше прибора произведено как на небольших прудах и озерах под Москвой, так и у поверхности моря и океана, при этом исследования проделаны на разных высотах над уровнем моря. Исследования теплообмена между морем и атмосферой во время рейса из Черного моря во Владивосток позволили отметить интересную связь между изменениями температуры поверхности воды и географическими границами морей. Наблюдение испарения при разных скоростях ветра дало возможность установить зависимость между скоростями ветра, влажностью воздуха и скоростью испарения. Все полученные результаты были обработаны теоретически, и кинетическая теория привела к выводам, совпадающим с наблюдениями, произведенными в природе. Все эти экспедиционные работы велись совместно с Морским научным институтом, на судне которого «Персей» были установлены приборы, сконструированные в Институте физики и биофизики. Путешествие из Черного моря во Владивосток было проделано Шулейкиным на пароходе «Трансбалт» при содействии ряда ведомств, заинтересованных в этих исследованиях. 100
В настоящее время Морской научный институт приступает к систематическому изучению морского льда при помощи простых приборов Шулейкина, позволяющих в экспедиционной обстановке определять удельный вес льда. При изучении волн Шулейкин столкнулся с необходимостью записи движений корабля. Для этой цели он построил волномер-самописец, регистрирующий движения центра тяжести корабля; было отмечено явление резонанса, при котором полный размах центра тяжести корабля мог достигать 13 м. Это явление было изучено Шулейкиным и теоретически, причем теория дала хорошо совпадающие с опытом результаты. Практические вопросы геофизики заставили П. П. Лазарева предпринять систематические творческие исследования сейсмического метода наблюдений, который и был им развит в двух работах. Приложение сейсмического метода было практически выполнено также сотрудниками Института (А. И. Заборовекий, Г. А. Гамбурцев, М. И. Поликарпов) в Курской губ., причем получилось хорошее совпадение теории с опытом. ОБЩИЕ РАБОТЫ Институт физики и биофизики, помимо проведения большой научной работы, описанной выше, принимал участие и в ряде других начинаний, необходимых для государства. Прежде всего мы должны указать, что большинство сотрудников Института занималось педагогической работой и состояло преподавателями высшей школы. Профессорами высших учебных заведений в настоящее время являются: П. П. Лазарев (Москва, Ленинград), А. Н. Зильберман .(Н.-Новгород), Е. Е. Сиротин (Минск), К. А. Леонтьев (Саратов), В. С. Титов (сначала Омск, а затем Москва), Г. С. Ландсберг (Омск, Москва), С. И. Вавилов (Москва), П. А. Ребиндер (Москва), В. В. Шулейкин (Москва), Б. В. Ильин (Москва), Н. Т. Федоров (Москва), И. А. Соколов (Томск). Далее, многие из сотрудников являются преподавателями и доцентами высшей технической школы и университетов: П. Н. Беликов, Э. В. Шпольский, А. С. Предво- дителев, С. В. Кравков, В. В. Ефимов, И. Л. Кан, В. Л. Левшин, Т. К. Молодый. Многие сотрудники Института опубликовали отдельные курсы и монографии, связанные с современным состоянием науки и предназначенные для учащихся высших учебных заведений. Практические потребности жизни заставили Институт войти в контакт с Комиссией по исследованию естественных 101
производительных сил СССР, два отделения которой находятся в настоящее время в Институте. Установлен контакт с Институтом силикатов ВСНХ, с Государственным рентгеновским институтом, который вырос из отделения Института биофизики, с Государственным институтом здравоохранения, с Государственным институтом физиатрии и ортопедии, с Государственным физико-техническим институтом в Ленинграде, с Институтом по усовершенствованию врачей в Ленинграде. Многие сотрудники Института принимали участие в работе курсов по усовершенствованию врачей при Нарком- здраве, курсах по повышению квалификации инженеров ВСНХ. Кроме того, сотрудники Института ежегодно читают ряд курсов для рабочих и публичные лекции для широкой публики. Для удовлетворения научной потребности в приборах Институт уже с самого начала создал мастерские, в которых эти приборы могут быть сконструированы, и большее число аппаратов, с которыми работают сотрудники Института, построены в этих мастерских. Были сконструированы следующие новые приборы: С. И. Вавиловым совместно с В. Л. Левшиным был построен фосфороскоп, позволяющий определять короткие периоды фосфоресценции тел. Далее, С. И. Вавиловым был описан прием, позволяющий превращать спектрофотометр Маргенса в прибор, измеряющий степень поляризации. П. П. Лазаревым были построены два прибора для смешения цветов, причем один из них, являющийся изменением типа максвеллоз- ского прибора, послужил для ряда исследований смешения цветов. Затем Лазаревым был построен простой оптический пирометр, описанный в «Известиях Академии Наук» и удобный для изучения явления закалки. Н. К. Щодро, Г. А. Гам- бурцевым и М. И. Поликарповым построены сейсмографы, позволяющие удобно измерять сотрясения почвы при искусственных землетрясениях как для вертикальных, так и для горизонтальных колебаний. Гамбурцевым построен ряд приборов для графического интегрирования, которыми можно пользоваться при изучении форм залежей по их магнитным и гравитационным полям. Щодро построен удобный выпрямитель для электрического тока, с которым в первые годы своего существования (до установки аккумуляторной батареи) Институт производил много работ. Н. Т. Федоровым описано удобное приспособление к спектрофотометру Глана, позволяющее превратить его в аппарат для изучения цвет- нбго зрения. П. А. Ребиндером построен прибор для определений Поверхностного натяжения на различных жидких по- 102
верхностях раздела. Наконец, В. В. Шулейкиным описана серия приборов, предназначенных для изучения формы волн, цвета морской воды, и ряд практических приборов для изучения испарения морской воды, причем некоторые из приборов получили широкое распространение. Институт проделал большую работу в области издания научных книг и монографий. Сотрудники Института редактируют центральный журнал, посвященный обзорам успехов Рис. 4. Библиотека и зал заседаний Института физики и биофизики физических наук (П. П. Лазарев, Э. В. Шпольский). Основание в 1919 г. сотрудниками Института биологической физики (П. П. Лазарев, Т. К. Молодый) журнала «Известия Физического института и Института биологической физики» позволило систематически публиковать важнейшие научные работы. Позднее «Известия Физического института» были преобразованы в «Журнал прикладной физики», в котором приняли участие все выдающиеся физики Союза. Необходимо также отметить широкое участие сотрудников Института в общественной жизни. Уже в первые годы революции П. П. Лазарев совместно со своими ближайшими сотрудниками организовал Комиссию по улучшению быта ученых врачей. Эта Комиссия установила связь с ЦЕКУБУ и, начиная с 1923 г., ведет широкую работу по оказанию медицинской помощи населению Москвы и научным работника
кам. Имеется превосходная амбулатория, в работе которой принимают участие все выдающиеся московские врачи. Огромную работу в этой Комиссии в первое время ее существования выполнял Т. К- Молодый. С самого основания Институт имеет коллоквиум с еженедельными заседаниями, на котором выступают с докладами выдающиеся русские ученые (В. И. Вернадский, А. Ф. Иоффе, Д. П. Коновалов, А. Н. Крылов, Н. С. Курнаков, Н. Я. Ор^ лов, Л. А. Чугаев и др.), а также ряд иностранных ученых. Заканчивая обзор научной деятельности Института, нужно указать, что десятилетняя работа не только показала необходимость специального института для биофизики и оправдала эту организацию, созданную Наркомздравом, но и выявила потребность в расширении как основных биофизических ра- ббт Института, так и тех работ, которые касаются физики, физической химии и которые теснейшим образом связаны с основными биофизическими работами. Для этих целей потребуется создание ряда новых лабораторий, и к осуществлению этого начинания необходимо приступить уже в ближайшие годы. Подготовка новых кадров ученых, которая уже проводится Институтом в широком масштабе, должна возрасти с расширением работы Института. Это даст возможность широко поставить работы по биофизике и позволит ей занять то положение, которое она в действительности должна занимать.
ОБ ОРГАНИЗАЦИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ НУЖД СТЕКОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ*18 19 28 г. Чинить и даже строить мосты, лечить и делать всякие другие практические дела, конечно, можно по рецептам, по наглядке, но прямо, судя по опыту, оказывается, что наилучшим способом, т. е. наивыгоднейшим по затрате, времени, •средств и усилий, практические дела делаются только исходя из общих начал, только при знакомстве с абстрактами, до них относящимися, с теми интегралами, атомами и невидимыми движениями, прямую пользу которых первоначально вовсе не улавливают. Только абстракт, соединенный с проверенными опытами и наблюдениями, дает уверенность в предстоящем еще невидимом результате, в ожидаемом как в настоящем. Д. Менделеев «Заветные мысли» Самостоятельное развитие техники и промышленности предполагает существование развитой науки, быстро удовлетворяющей запросы жизни, и наличие большого числа подготовленных ученых, xopomq знакомых с потребностями техники и работающих для удовлетворения этих потребностей. Работа ученых в лабораториях и институтах в стране с развитой промышленностью должна находиться в самом близком контакте с запросами практики, и поэтому в том строительстве, которое развертывается у нас в стране, должны играть большую роль научные и научно-технические институты. В настоящей статье мы хотели бы выдвинуть некоторые проблемы, связанные с организацией научно-технических работ, сосредоточив внимание главным образом на потребности стекольной промышленности. Прежде всего мы хотели бы рассмотреть связь фабрик и заводов с научно-техническими и техническими институтами * Считая постановку научно-технической помощи -заводам делом первостепенной важности, редакция журнала «Юерамика и стекло» обратилась к ряду ученых с просьбой осветить этот вопрос. Статья академика П. П. Лазарева является первой статьей из этого цикла. 105
Высшего Совета Народного Хозяйства (ВСНХ) и других ведомств. Для правильного разрешения технических вопросов необ- | водимо прежде всего создание хороших вспомогательных лабораторий на самих заводах .или на таких объединениях, которые территориально расположены близко друг от друга. Эти лаборатории, включающие в себя кадры образованных з специалистов, должны являться вспомогательным орудием для самого. производства, решая все текущие проблемы, выдвигаемые жизнью завода. Таких вопросов выдвигается в технике всегда огромное количество, и правильно функционирующая лаборатория, создавая постоянный контроль для производства, должна, таким образом, быть первым этапом в деле научно- j технической помощи промышленности. Задачи, которые возникают в процессе производства в фаб- j ричных лабораториях и которые перерастают возможности, j предоставляемые местными лабораториями, разрешаются цен- \ тральными институтами. Последние и должны выполнять научно-технические исследования, посвященные теоретиче- | скому изучению практических вопросов, поставленных промышленностью. Чем теснее будут связаны заводы через заводские лаборатории с исследовательскими, тем больше будет пользы для работы. Поэтому желательно установить непосредственный контакт заводов и заводских лабораторий и исследовательских институтов, связанных с определенными специальными задачами. Институты, кроме того, должны и сами проявлять известную инициативу; они должны вести планомерные научно-технические работы в определенных областях для изыскания новых методов производства и для выяснения ряда вопросов, выдвигаемых жизнью. Новые методы, выработанные институтами, являются самым важным, самым ценным из того, что мы можем получить от научной работы для заводов. Разработка новых методов может возникнуть как по почину самих заводов, т. е. с периферии, так и по инициативе центра, т. е. в самих институтах. Обширность нашей страны и бесконечное разнообразие местных требований делают невозможным сосредоточение всей научной работы в одном институте, занимающемся разработкой широких задач, поставленных определенною отраслью промышленности. По каждой отдельной отрасли промышленности мы должны бы иметь не один общий институт, расположенный в Москве или Ленинграде, но ряд институтов с несколькими разнящимися и отчасти перекрывающими друг друга задачами, смотря по территории, которую обслуживают институты. Институты должны быть разбросаны по всему пространству нашего Советского Союза и должны быть 106
•связаны с большими промышленными и университетскими центрами, причем все институты, работающие по одной специальности, должны быть объединены в ассоциацию, члены которой собираются не менее четырех раз в год для взаимного ознакомления с текущей работой и для постановки новых задач для исследования в лабораториях. Собрания ассоциации должны привлекать не только ученых, но и практических деятелей заводов и фабрик, которые, знакомясь с текущей работой институтов, могут почерпнуть для себя полезные сведения; с другой стороны, и институты могут на подобных конференциях получать от заводов и фабрик указания на насущные, выдвигаемые потребностями дня вопросы промышленности. Необходимо поэтому, чтобы практические деятели промышленности делали на этих конференциях доклады, резюмирующие возникшие за три месяца общие вопросы промышленности. Институты ВСНХ, связанные своей работой самым тесным образом с трестами, получат, благодаря указанным взаимо- отношениям, поддержку в лабораториях других ведомств и найдут материальную и моральную базу для своей планомерной исследовательской работы. Только когда заинтересованные промышленные учреждения будут связаны непосредственно с работами институтов, мы можем ожидать тесного объединения науки и техники, без которого работа фабрик и заводов, а также работа научно-технических институтов будет изолированной и не полной. Если мы обратимся к стекольной промышленности, то мы увидим, что она настолько сложна и многогранна, что сосредоточение в одном институте всей научно-исследовательской работы по этой отрасли промышленности совершенно не представляется возможным; поэтому, естественно, намечается создание нескольких институтов. Общие задачи стеклоделия, изучение свойств стекла должны разрабатываться в институте, преследующем задали физико-химического изучения стекла; таким институтом являлся до сих пор Институт силикатов, который проделал уже большую научную работу и дал стекольной промышленности ряд ценных предложений. Достаточно указать на изучение законов закалки стекла, чрезвычайно важное для получения клингеров. Этому исследованию был посвящен ряд работ, позволивших создать клингеры, которые по своим качествам во много раз превосходили выпускавшиеся до этого времени нашими заводами. Можно указать на исследование внутреннего трения стекла, представляющее огромный интерес для заводов при механизированной выработке листового стекла. Этот вопрос был тщательно изучен в Институте силикатов с методологической стороны. 107
Естественно, что Институт силикатов занимался и будет заниматься такими вопросами стеклоделия, которые связаны с широкими потребностями населения,— вопросами о посуде, об оконном стекле и т. д. С этими вопросами силикатной промышленности был и будет связан ряд физических и химических исследований, выполняемых в Институте. Совершенно естественно, что оптическое стекло и его свойства были оставлены Институтом в стороне. Этот второй сложный вопрос стекольного дела был изучен в работах Государственного оптического института (ГОИ), который является вторым центром, изучающим свойства стекла. Ряд задач, связанных со стеклом, поставлен Керамическим институтом. Можно представить себе, что возникнут еще и другие центры, в которых будут производиться работы, связанные со стеклом. * Мы полагаем, что установление известного контакта между работающими институтами, создание известной ассоциации позволило бы разрешить с наибольшей экономией средств и сил все выдвигаемые жизнью задачи и найти наиболее правильный организационный путь. Наш краткий обзор мы хотели бы закончить практическим указанием на то, каким образом желательно было бы организовать дальнейшие исследования в области стеклоделия и какие учреждения должны входить в ассоциацию. Как и в других областях, ассоциации должны включать не только институты Научно-технического управления ВСНХ, но и институты, входящие в состав Наркомздрава и Наркомпроса и имеющие соответствующее оборудование. В ассоциацию институтов, изучающих силикаты, должны бы, по нашему плану, войти представители крупных заводов Химугля и Центростеколь- ного треста и т. д. Представители этих учреждений в липе делегированных специалистов могли бы вместе с учеными, представляющими институты, образовать Совет ассоциации, который направлял бы выдвигаемые промышленностью новые задачи, распределял бы их между институтами, знакомил бы с результатами текущих исследований заинтересованных лиц и мог бы в то же время отвечать на ряд текущих запросов, получаемых от заводов и от центральных правительственных учреждений. Можно было бы думать, что все институты, работающие в данной области, возможно просто влить в состав одного отдельного института, можяю было бы думать о создании * В настоящее время возникает Институт силикатов в Харькове, преследующий также изучение ряда вопросов, связанных со стеклом, и стремящийся увязать свои исследования с .Государственным институтом силикатов в Москве. 108
гигантских институтов, филиалы которых были бы рассеяны по всему пространству нашего Союза. Это, однако, создало бы такую неудобную организационную форму для существования филиалов, которая, несомненно, кроме дурного, ничего не дала бы. Опыты в этом отношении уже есть и у нас. Только в том случае, если институты будут вполне самостоятельны и свободны в своей работе и будут связаны через ассоциационыые нити с центром, только в этом случае можно надеяться на правильное разрешение научных вопросов, поставленных промышленностью. Мы должны в заключение сказать, что те суммы, которые потребуются на эти работы, сторицей возвратятся от промышленности. Так, например, небольшая сумма в несколько тысяч рублей, затраченная на изучение закалки стекла, дала возможность разрешить важный вопрос получения русских клингеров. Несомненно, что достигнутый успех уже в настоящее время окупил затраченную промышленностью сумму. Можно было бы привести и еще ряд аналогичных примеров. Мы не говорили в нашей статье об административных центрах, которым будут подчинены институты и в ведении которых будут находиться ассоциации. Этот, с нашей точки зрения, второстепенный вопрос, имеющий только подчиненное значение, и может быть решен рядом способов. Мы хотели бы только указать на необходимость сближения самих институтов между собой и на связь их работы с техникой. Идя указанным выше путем, мы, несомненно, сможем в области стекольной промышленности создать необходимую научно-техническую помощь, которая позволит развить научно- технические центры, вокруг которых будут сосредоточены исследовательские работы по стеклу. Развитие практики, техники не может, в свою очередь, не отозваться благотворно на прогрессе точной науки, потому что, как это правильно отметил Д. И. Менделеев, «прямые применения знаний к сознательному обладанию природой составляют силу и залог дальнейшего развития наук». * * Д. И. Менделеев. Основы химии.
II КОРИФЕИ РУССКОЙ НАУКИ
ПАМЯТИ ВЕЛИКОГО РУССКОГО ФИЗИКА П. Н. ЛЕБЕДЕВА (Некролог) 19 19 12 г Первого марта (ст. ст.) 1912 г. в 1 ч. 20 мин. дня скончался Петр Николаевич Лебедев, и в этих коротких словах, которые на следующий день стали известны в отдаленных уголках России, заключается целая трагедия; эти слова заставили сжаться сердца у всех, кому дороги успехи естествознания в России. С именем П. Н. Лебедева уже давно связывалось у всякого представление не только о крупном ученом, обогатившем свою науку рядом блестящих открытий, но и представление об учителе, создавшем целую школу физиков, которые занимают ответственные места в ряде высших учебных заведений нашего отечества. Потери, подобные только что понесенной, тяжелы везде — не сразу можно найти людей, которые смогли бы заменить навеки ушедшего от нас ученого. Умер Лебедев только 46 лет от роду, когда наука могла ожидать от него еще блестящих открытий, когда только что начали сказываться плоды долгой предварительной работы Петра Николаевича как организатора и основателя школы. Если мы примем далее во внимание еще и то, что до Лебедева в.России совершенно не имелось центров для научной работы по физике, то ясно станет, какую крупную в научном отношении величину мы потеряли, как тяжело должна отозваться эта смерть для всех тех, кто близко стоял к покойному ученому. Самая жизнь Лебедева, как жизнь» ряда представителей науки, стожилась оригинально, и в нижеследующих строках я попытаюсь в кратких словах дать характеристику важнейших работ Лебедева в связи с событиями его личной жизни. Родился Петр Николаевич в Москве, в купеческой семье и первоначально подготовлялся к' коммерческой деятельности. Но рано появившаяся склонность к научным занятиям заставляет Лебедева бросить открывшуюся перед ним блестящую в материальном отношении карьеру, и он поступает сначала в Московское Высшее техническое училище, а затем переходит в Страсбургский университет, где и начинает специализиро- 8 п. П. Лазарев ИЗ,
ваться по физике. В то время Страсбургский университет, где \ профессором физики был Кундт, являлся во многих отноше- ! ниях центром научной жизни Европы. Но недолго пришлось пробыть Лебедеву в Страсбурге. Через год, в 1888 г., Кундт получил приглашение перейти в j Берлин на кафедру, занимаемую раньше Гельмгольцем, и он принял это приглашение. Вслед за Кундтом переселяется в Берлин и Лебедев, и здесь, в Берлине, он продолжает ту лихорадочную работу, работу днем и ночью, которую начал в Страсбурге. Одновременно Лебедев посещает лекции по теоретической физике у Гельмгольца. Совершенно случайное обстоятельство заставляет его снова переселиться в Страсбург. По правилам Берлинского университета докторант должен был представлять диссертацию на латинском языке, и это обстоятельство не позволило Лебедеву, не знавшему латыни, получить степень доктора в Берлине. Впрочем, это переселение подходило к настроению Петра Николаевича, который очень не любил Берлина с его шумной столичной жизнью и очень денил тихий патриархальный Страсбург, и только разлука с Кундтом и Гельмгольцем была тяжела для Лебедева. Переселившись в Страсбург, Петр Николаевич с жаром принимается за докторскую работу, в сравнительно очень короткое время заканчивает ее и получает степень доктора. Эта первая печатная работа (о диэлектрических постоянных газов) молодого ученого показала в нем хорошого экспериментатора и доставила ему место ассистента в Московском университете при лаборатории проф. А. Г. Столетова, а впоследствии проф. А. П. Соколова. С первым из них у Лебедева сразу установились те совершенно особые отношения, которые могут существовать только между крупными учеными, и о Столетове Петр Николаевич вспоминал постоянно с благодарностью до самого последнего времени. Со старой физической лабораторией связаны крупнейшие работы Лебедева, сразу выдвинувшие его на первое место среди русских физиков и доставившие ему европейское имя. Эти работы были задуманы еще в 1891 г., как об этом свидетельствуют записи в книгах Лебедева, и вся остальная деятельность его являлась развитием этих основных представлений. Прежде всего Лебедев исследует пондеромоторные действия (явления притяжения и отталкивания) в электромагнитных волнах, волнах акустических и водяных на те резонаторы, которые помещены в среду и в которых волны могут возбудить колебания. Ставя друг против друга прибор, дающий колебания, и прибор, их улавливающий, Лебедев наблюдал их взаимодействия, и эти взаимодействия привели его к установлению строгих законов взаимодействия резонаторов, законов, 114
Д'ч ; f • -' ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ ЛЕБЕДЕВ (7 86 6 - 1 9 12) 8*
важных в молекулярной физике. Эти работы доставили Лебе- ] деву русский докторский диплом и профессуру в Москве, а вместе с тем доставили ему и лабораторию, так как до этих j пор собственной лаборатории у него не было. В это время \ Петр Николаевич являлся деятельным членом Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии, где де- ! л ал ряд сообщений, часто выступал публично на лекциях, и вообще этот период деятельности Петра Николаевича был отмечен стремлением приложить свои силы на служение обществу и России. Работы над резонаторами приводят Лебедева к важному с точки зрения астрофизики выводу, именно — что и световые волны должны оказывать давление на молекулы газа, которые являются резонаторами, и что явления кометных хвостов — явления, не объясненные до сего времени,— представляются лишь частным случаем общего закона, закона давления света. Короткая работа, опубликованная еще в 1891 г., дала общую теорию этих явлений в предположении, что можно все наблюденное для длинных электромагнитных волн и резонаторов перенести на волны световые и молекулы газа. Однако одной блестящей мысли было еще недостаточно, необходимо было ее обосновать, и в течение ряда лет шаг за шагом, устраняя затруднения, Лебедев открыл световое давление сначала на твердые тела (1900), а затем и на газы (1910). Насколько значительны были затруднения, особенно в последней работе, видно из того, что одних окончательных приборов, с которыми были произведены опыты, было построено до 20, и первые из них появились в виде чертежей в записных книгах Лебедева еще в 1903 г. Нужно отметить также, что большая часть наиболее сложных частей аппаратов была выполнена Лебедевым собственноручно, и только это обстоятельство позволило ему так блестяще доказать то, что казалось еще в ближайшее время экспериментально невыполнимым. Этими работами завершился цикл исследований по понде- ромоторному действию волн. Работы эти произвели на физиков огромное впечатление, и великий физик нашего времени В. Томсон в разговоре с К. А. Тимирязевым прямо сказал, что Лебедев впервые убедил его в справедливости учения Максвелла. Работы эти доставили Лебедеву премию Российской Академии Наук и избрание его в почетные члены Лондонского Королевского института. Уже заканчивая свою последнюю работу по световому давлению, Лебедев начинает интересоваться сущностью магнетизма. Все участвовавшие в последнем съезде естествоиспытателей и врачей помнят, какое впечатление произвели демонстрации Лебедевым его модели земного шара. Опыты над вране
щением тел, которыми Лебедев хотел отделить положительные и отрицательные заряды и таким образом создать поле, аналогичное полю Земли, при первых попытках не дали положительных результатов, и единственная работа, опубликованная им по этому вопросу, показала, что все гипотезы такого центробежного магнетизма не могут объяснить магнетизма Земли. Эта последняя работа была закончена уже после ухода из Московского университета,20 в прошлом году, и нужно только удивляться, сколько силы, сколько таланта было у Лебедева в это время, сколько он мог еще дать в будущем. Но не долго ему удалось работать над этой последней задачей. В январе 1912 г. он почувствовал себя плохо, слег в постель, а 1 марта его не стало. На смерть Лебедева откликнулся не только ученый мир России с Академией Наук во главе. Наиболее видные западные ученые, и прежде всего Лондонский Королевский институт, прислали выражение своего соболезнования. Среди полученных телеграмм и писем (числом около 100) имеются письма от Аррениуса, Рентгена, Нернста, Рубенса, Варбурга, Томсона, Крукса, Ленарда, Риги, Кюри и ряда других ученых. В короткой статье невозможно исчерпать всего значения работ Лебедева. Достаточно, однако, указать, что теперь нет и не может быть учебника физики, где не встречалось бы имя Лебедева. Короткие «лебедевские волны», «лебедевское» давление света на твердые тела и давление на газы — это такие завоевания, из которых каждое могло бы доставить ученому почетное место в науке. Но не только в личном творчестве, не только в печатных работах сказался талант Лебедева. Он сказался также в тех специальных работах, которые в России были введены Лебедевым впервые и которые являлись развитием его экспериментальных работ. Эти работы, привлекавшие уже с самого начала массу специалистов в лабораторию, дали возможность ряду людей познакомиться с физикой в ее истинном смысле слова, заставили полюбить тот прогресс науки, ради которого совершается работа. Отношения работающих в лаборатории к своему знаменитому учителю все время были самые теплые, товарищеские, и эти отношения особенно резко сказались, когда Лебедеву пришлось устраиваться на новом месте, в Университете им. Шанявского. В короткий срок, в 2—3 месяца, с помощью практикантов все было налажено, и лебедевский подвал Университета переселился в новое помещение. С глубочайшей благодарностью будут вспоминать всегда П. Н. Лебедева все те, кому довелось быть его учениками и работать в его лаборатории.
П. Н. ЛЕБЕДЕВ И РУССКАЯ ФИЗИКА21 1912 г. Первого марта 1912 г. скончался величайший из русских физиков, один из наиболее крупных представителей естествознания в России, П. Н. Лебедев. Работы Лебедева уже при его жизни стали классическими, его имя было известно далеко за пределами России. Интерес к его исследованиям усугубляется для нас, русских, еще и тем, что те работы, которые были венцом его блестящей деятельности, работы по световому давлению на тела, были связаны с замечательными исследованиями Бредихина над кометными хвостами, и изучение причин изменения этих последних было исходной точкой теоретических построений Лебедева. Поэтому, может быть, не лишним представится дать характеристику работ его в связи с событиями его жизни, тем более, что Общество, в издании которого помещается настоящая статья и которое должно было содействовать, по мысли его основателя, прогрессу науки и техники в России, доставило Лебедеву в последний год его жизни возможность продолжать то крупное дело, которому он посвятил всю жизнь и которое он считал своим долгом перед родиной. После получения образования в Петропавловской школе и двухлетнего пребывания в Московском Высшем техническом училище Лебедев переселяется в Страсбург, где в то время профессором был известный физик Август Кундт. Кундт был не только отличным экспериментатором, не боявшимся встречающихся трудностей, но и талантливым учителем, умевшим ясно показать начинающему, в чем лежит сущность физического исследования, и в этой школе молодой Лебедев начал двои первые научные исследования. Затем после кратковременного пребывания в Берлине, куда Лебедев последовал за Кундтом, занявшим место директора Физического института, Лебедев снова переселяется в Страсбург, где и заканчивает свою первую экспериментальную работу о диэлектрических постоянных газов. : Чтобы понять значение этой работы и уяснить себе весь дальнейший ход идей Лебедева, нужно знать, что незадолго 118 ж
до этого времени появились исследования Герца, показавшие, что электромагнитные возмущения могут распространяться в виде колебаний в эфире, и эти лучи «электрической силы», как их называл Герц, представляются, таким образом, совершенно аналогичными световым колебаниям. Эти работы, подтвердившие впервые мысль Максвелла об электромагнитной природе светового луча, должны были привести к ряду дальнейших следствий. Одним из них было следующее. Если свет есть электромагнитное явление, то, падая на молекулу, он может вызывать в ней те явления, которые в окружающих телах вызывает электромагнитный луч, а так как эти действия будут зависеть от характера тела, на которое падает луч (от его проводимости и т. д.), то прежде всего представлялось необходимым' изучить электрические свойства отдельных молекул, из которых построено тело. Если эти молекулы будут являться совершенными проводниками и если их размеры будут велики в сравнении с размерами междумолекуляр-ных промежутков, то, как это показал Клаузиус, можно легко вычислить диэлектрическую постоянную среды. Были сделаны опыты с искусственными средами, состоящими из диэлектрика и проводника (ртутная мазь); опыты показали согласие с теорией. Лебедев ставит себе задачу исследовать электрические свойства молекул, другими словами, найти ответ на вопрос, подчиняется ли газ, состоящий из отдельных, свободных, не соединенных в одно компактное целое молекул, законам, открытым теоретически. Но прежде чем выполнить эту важную и крупную задачу, Лебедеву приходится разработать самый метод, который позволил ему с поразительной точностью выполнить необходимые измерения. Проверка заключений теории относительно связи диэлектрической постоянной и плотности вещества оказалась, как это пишет сам Лебедев, неожиданно хорошей. Только у алкоголя он получил расходящиеся результаты, причем эти расхождения легко могли быть объяснены изменчивостью самой величины диэлектрической постоянной именно для алкоголя. Изменения плотности достигались или изменением давления или же изменением температуры газа. Наконец, пользуясь уравнением состояния вещества, Лебедев показывает, что порядок величин, теоретически вычисленных из данной теории для плотности и непосредственно наблюденный на опыте, один и тот же. Результат всей работы Лебедев формулирует следующим образом: 1) Предположения Фарадея о том, что молекулы представляют собою электрически проводящие тела или, как это делают Маскар и Жубер, что молекулы имеют чрезвычайно высокую диэлектрическую постоянную, не приводят ни к каким 119
противоречиям с наблюденными явлениями и объясняются очень простым образом. 2) Соотношение Лоренца может быть применяемо с выгодою как эмпирическая формула, связывающая плотность тела с диэлектрическою постоянною его. Таким образом, в простейшем случае было показано, что электрическое поле может действовать на молекулы и что эти последние могут быть рассматриваемы при этом как абсолютно проводящие тела определенных размеров, другими словами,— как резонаторы. Внутри тела, которое состоит из отдельных молекул — резонаторов двух родов, эти последние могут создавать электрические колебания определенного периода, действующие на соседние молекулы, и это может обусловить либо притяжение, либо отталкивание отдельных частичек. Молекулярные силы, обусловливающие растворение, диффузию-, осмотическое давление и т. д., могут быть сведены, таким образом, на взаимное действие молекул-резонаторов, если только можно показать, что резонаторы, действительно, могут друг на друга механически влиять. Но здесь встречается огромное 'затруднение, так как, несмотря на все желание определить характер сил взаимодействия резонаторов, ни Бойс, ни Герц их открыть не могли. Случайное обстоятельство заставляет Лебедева взяться за трудное исследование механических сил в резонаторах, именно — за изучение теории кометных хвостов. Было показано, что форма кометного хвоста может быть объяснена допущением отталкивательной силы, идущей ог солнца и действующей обратно пропорционально квадрату расстояния от солнца. Природу этой силы Бессель искал в электрических отталкиваниях; Лебедев же полагал, что свет может давить на молекулу, и характер этого давления, не отличающийся по закону от электростатического давления, вполне был достаточен, чтобы объяснить существующие формы кометных хвостов. Но так как сама молекула является резонатором, а свет есть электромагнитное переменное поле, то ясно, что такое поле должно оказывать механическое действие на резонатор. Поэтому не вызывает сомнения, что разрешение вопроса о пондеромоторных силах в резонаторах, тесно связанных с кометными хвостами, ставило и более общий вопрос о молекулярных силах вообще, поскольку эти последние обусловлены взаимным излучением молекул. Одновременно в небольшой работе, напечатанной в 1891 г., Лебедев объясняет, почему свет, который не оказывает заметного давления на тела больших размеров, может давить на мельчайшие частицы тела. Этим он обходит более сложный случай, тогда еще не доказанный им,— случай действия волны на резонатор. В это 120
Рис. 1. Приборы П. Н.Лебедева для изучения коротких электромагнитных волн
же время Лебедев переселяется в Москву и становится ассистентом профессора А. Г. Столетова. Первый период москов-' ской жизни Лебедева отмечен лихорадочной деятельностью: он не только старается обставить себя удобно в смысле занятий, но и выступает с рядом докладов в научных обществах Москвы. г В 1894 г. появляется первая работа Лебедева, посвященная действию волн на резонаторы. В трех работах, появившихся одна' за другой, Лебедев выясняет закон этих действий. Метод, которым он пользовался, состоял в том, что электрические, акустические или гидродинамические колебания, возбуждающиеся соответствующими источниками колебаний, падали на подвижный резонатор и отклоняли его от первоначального положения. Противодействуя этому отклонению и измеряя силу, возникающую при этом, можно измерить влияние периода падающей волны на величину взаимодействия. Результаты исследования могут быть формулированы так: 1) Механическое действие возбуждающей волны на резонатор пропорционально падающей энергии и зависит только от отношения чисел колебаний, а не от их абсолютной величины. 2) Если резонатор настроен выше, чем возбуждающий источник колебаний, то резонатор притягивается этим источником, и это притяжение имеет максимум вблизи самого резонанса и при переходе через резонанс обращается в отталкивание, которое уменьшается вместе с увеличением расстройки резонаторов. По отношению к акустическим резонаторам, которые вместе с гидродинамическими давали совершенно аналогичные законы, были замечены и некоторые особенности: «Здесь,— пишет Лебедев,— открылась одна особенность явления, которая представлялась для меня совершенно неожиданною: в то время как в непосредственной близи от источника закон пондеро- моторного действия акустической волны на ее резонатор тождественен с соответствующим законом для электромагнитных, а также и для гидродинамических колебаний, при постоянном увеличении расстояния это тождество постепенно стушевывается, и его место занимает новый закон, совершенно отличный от предыдущего: так, при малых расстояниях наблюдается вблизи резонанса при переходе через него изменение от максимального, притяжения через поле к максимальному отталкиванию резонатора источником, тогда как при увеличении расстояния от последнего, притяжение, понемногу сглаживаясь, наконец совершенно исчезает, и его место заступает отталкивание». Лебедеву удается показать теоретически, что вдали от 122
источника такой случай должен быть и для электромагнитных волн; в докторской диссертации он прибавляет: «В природе подобное явление (в более сложной форме) представляет собою отталкивательное действие солнечных лучей на газовые молекулы кометных хвостов». Эти работы дали Лебедеву докторский диплом, а вскоре и профессуру в Москве и, таким образом, позволили шире поставить работы по физике. Рас. 2. Приборы П. Н. Лебедева для наблюдения давления света на твердые тела Покончив с опытами над моделями, Лебедев делает попутно изящную с технической стороны работу о двойном преломлении «лучей электрической силы», причем им были открыты новые электромагнитные волны на кюрртковолно- вом конце известного в то время спектра. На рис. 1 представлены в соответствующем масштабе те приборы, с которыми работал Лебедев. После этого он берется за разрешение главной задачи своей жизни — за доказательство, что свет давит на молекулы и что, следовательно, эти последние могут притягиваться или отталкиваться под влиянием! взаимного излучения. Но прежде всего он стремится разрешить более простую 123
rWCM технически задачу — задачу, которая вернее обещала успех,—установление наличия давления света на твердые тела. Классическая работа Лебедева по исследованию механического действия световых волн доложена им на парижском конгрессе в 1900 г. и напечатана в 1901 г. В опытах Лебедева световой луч от вольтовой дуги падал на заключенное в сосуде легкое крылышко и, закручивая нить, на которой было прикреплено это последнее, давал возможность измерять механическое действие давления Ьвета/. С другой стороны, зная падающую на крылышко энергию из калориметрических наблюдений и отражательную способность крылышка, можно было то же давление вычислить теоретически. Опыты дали прекрасно совпадающий с теорией результат и показали впервые, что свет действительно давит на тела. Главнейшими затруднениями в опытах Лебедева были радиометрические силы, которые помешали Крук- су обнаружить давление света и которые Лебедев в высшей степени остроумным способом сумел исключить. На рис. 2, снятом с оригинальных приборов Лебедева, в верхнем ряду видны те крылышки, которые освещались им с передней или с задней стороны и которые обнаруживали давление света; в нижнем ряду видны вспомогательные приборы для измерения энергии и отражательной способности крылышек. Рис. 3. Прибор П. Н. Лебедева для наблюдения давления света на газы 124
Затруднения в этой работе были настолько велики, что потребовалось 3 года непрерывной работы прежде чем удалось получить желаемый результат. Попутно Лебедев исследовал те радиометрические силы, которые зависят от нагревания крылышка, и эти работы, хотя и не были опубликованы, 'однако составляли, по мнению самого Лебедева, главную причину его успеха. Окончив свою замечательную работу, касающуюся давления света на твердые тела, Лебедев перешел к исследованию давления света на газы. Если первый вопрос представлялся трудным для экспериментальной проверки, то второй вопрос являлся почти безнадежным, и нужно было иметь экспериментаторский талант Лебедева, чтобы решиться взяться за этот вопрос. Вооруженный своими предшествующими опытами по исследованию механических сил в колеблющихся резонаторах, Лебедев представлял себе, что и молекулы, как резонаторы, должны дод влиянием па!дающей волны испытывать отталкивание, которое, как указывалось выше, по Лебедеву, являлось причиной кометных хвостов. Метод, который применял П. Н. Лебедев, состоял в том, что лучи света Ц, L2, проходя через газ, заключенный в коробке, разгороженной стенкой на два отделения, приводили газ в круговорот (в направлении стрелки, рис. 3, а). Если исключить те движения газа, которые зависят от неравномерности нагревания различных слоев, то весь эффект будет зависеть только от светового давления, и это давление можно измерить, поместив в темном пространстве небольшой поршень, не прилегающий к стенкам, на который газ будет давить при своем движении. Следовательно, чрезвычайно важным обстоятельством, которое, несомненно, могло обеспечить результат опыта, было устранение тепловых движений газа, зависящих от неравномерности нагревания, и это обстоятельство разрешается Лебедевым очень простым способом. Газ вообще плохой проводник тепла,— только водород проводит тепло очень хорошо,— поэтому, подмешав ко всем исследуемым газам в небольшом количестве водород, можно настолько хорошо выравнять температуру в различных слоях, что конвекция, зависящая от нагревания, не будет давать сколько-нибудь заметного эффекта. Освещая слой то с одной, то с другой стороны и одновременно замечая отклонение поршня, можно измерить величину давления световых лучей на газ. Весь прибор в деталях представлен на рис. 3 в вертикальной и горизонтальной проекции. Здесь G — коробка, в 125
которой производится весь опыт, QT — давильный аппарат, висящий на кварцевой нити (свет идет либо на чертеж снаружи, либо в обратном направлении), Р — поршень, испытывающий давление газа и прикрепленный к рычажку Т. Давление газа на поршень поворачивает рычажок, причем закручивается нить. Из угла поворота, измеряемого при помощи зеркальца, прикрепленного к центру рычага, можно заключить о давлении газа и о вызвавшем его давлении света. Поглощение света в газе измерялось термоэлементами Т± и Т2, а энергия пучка света — маленьким калориметром /С, помещенным на пути лучей (рис. 4). Насколько сложны и трудны были опыты, видно из того, что одних окончательных приборов было построено до 20, и самые опыты с перерывами заняли 8 лет. Часто казалось, что опыты нельзя довести до конца, что само явление таково, что из-за побочных причин его невозможно наблюдать. Однако П. Н. Лебедеву удавалось всегда найти зацепку. В 1907 г. на I Менделеевском съезде было доложено предварительное сообщение об этой замечательной работе, и наконец, в 1910 г. эта работа появилась в окончательном виде в печати. Работы Лебедева являются примерами классической ясности и простоты замысла и той необыкновенной экспериментальной ловкости и выдержки, присущей только редким личностям, с именами которых навеки остаются связанными целые отделы науки. Основная задача электромагнитной теории света была, таким образом, решена, а вместе с ней была указана и возможность электромагнитного объяснения сил, действующих между молекулами. Дальше необходимо было эти заключения облечь в более реальную форму, изучив, с одной стороны, величины молекулярных сил, пользуясь или соотношением, указанным Ван дер Ваальсом, или же измеряя силы взаимодействия непосредственно, а с другой стороны, вычисляя те же силы из допущений, что молекулы суть резонаторы и что их взаимодействия .суть притяжения и отталкивания, происхо- 126 Рис. 4. Приспособление для наблюдения поглощения света в газах
дящие в силу электромагнитных воздействий. * Это последнее вычисление предполагало прежде всего знание тех периодов колебаний, которые давала молекула, а следовательно, знание Рис. 5. Лаборатория П. Н. Лебедева в Мертвом пер., д. 20 полного спектра вещества. Выполнение этой огромной задачи было возможно только при усл01вии привлечения к ее решению ряда сотрудников, при условии создания школы. Уже сделавшись лаборантом Московского университета» Лебедев начинает подготовлять выполнение этой огромной задачи, но систематическое проведение ее в жизнь началось с того момента, когда он, сделавшись профессором, получает в свое заведывание лабораторию. 127
Выполнение ^всех проектов требовало прежде всего умения- получать незатухающие колебания, и на это в первую очередь обращает все свои силы Лебедев. Ряд работ позволяет ближе подойти к этому вопросу, и усовершенствование методики исследования идет параллельно с попытками измерять интересующие Лебедева величины. Так создаются те исследования, Рис. 6. Лаборатория П. Н. Лебедева в Мертвом пер., д. 20 которые выходят из «лебедевской» школы, работы, которыми может гордиться русская наука. Много лиц, получивших свое физическое «крещение» в школе Лебедева, уже занимают теперь ответственные посты в высших учебных завеленнях России. Последние работы самого Лебедева были связаны с вопросами о сущности магнетизма, но этим работам не суждено было увидеть окончания. Опубликовано до сих пор только предварительное исследование, и выполнение полного цикла работ должно было занять огромный промежуток времени. Смерть Лебедева, последовавшая 1 марта, положила конец этой работе/Когда Лебедев покинул Московский университет, Леденцовское общество вместе с Городским университетом им. А. Л. Шанявского сыграли огромную роль, сохра- 128
нив те работы, которые были начаты в лаборатории Лебедева, сохранив его школу.22 Русская наука должна быть глубоко благодарна Обществу за то, что- те научные традиции, которые создавались постепенно в лаборатории Лебедева и которые дали уже результаты, уцелели в его новой лаборатории, и память о нем, как о великом физике, достойно увековечена. Новая лаборатория Лебедева, созданная в какие-нибудь 2—3 месяца, теперь вполне подготовлена для физических исследований. На прилагаемых рисунках 5 и б изображены комнаты для работ практикантов и Лебедева в новой лаборатории. Смерть Лебедева тяжело отозвалась в сердцах всех, кому дорог прогресс науки. Не только все ученые России, но и большое количество ученых Запада (до 100 чел.) прислали свои соболезнования по поводу смерти Лебедева. Работы его были настолько важны и интересны для международной науки, что он был предложен в кандидаты на Нобелевскую премию, * но ему не удалось увидеть этого последнего- признания его заслуг перед наукой, и теперь остается «только память о гениальном физике, который владел искусством экспериментирования, как едва ли кто-либо другой в наше время». ** * Из письма проф. В. Вина к проф. Михельсону по поводу смерти Лебедева. Приношу проф. В. А. Михельсону мою глубокую благодарность за доставление возможности воспользоваться этим .письмом. ** Слова из того же письма проф. В. Вина. 9 п. П. Лазарев
ВЗГЛЯДЫ П. Н. ЛЕБЕДЕВА НА ОРГАНИЗАЦИЮ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ23 1917 г. Первого марта 1917 г. исполнилось пять лет со дня смерти П. Н. Лебедева, и мне, как ближайшему его сотруднику, хотелось бы познакомить русское общество с мыслями Петра Николаевича по поводу насущного вопроса — организации русской науки. В этом отношении драгоценным материалом являются письма Лебедева ко мне за период 1906—1911 гг., в которых, наряду с личными вопросами, которых пока нежелательно было бы касаться, содержатся 'интереснейшие суждения по поводу развития школы, ведения преподавания в высших учебных заведениях, наконец, мысли, касающиеся популяризации науки. Наибольшее число писем относится к периоду 1909—1910 гг., когда за болезнью Лебедева и за отъездом его за границу мне по предложению факультета пришлось вести его лабораторию в Московском университете и читать за него его курс. К этому же времени относятся и первые попытки моей руководительской деятельности, вызвавшие значительную переписку между нами. Мысли, подробно развитые в письмах, долго занимали Лебедева и предполагались им даже к опубликованию, как это видно из письма от 20/IV 1910 г. из Раиалло,24 где Петр Николаевич, сообщая о проектах своих литературных работ, пишет: «После той депрессии е мышлении, которая была у меня в последние годы, теперь после отдыха — и согласно Вашему предсказанию —охота что-то делать опять зашевелилась, как когда-то; у меня проектов больше, чем я могу выполнить, так как сейчас моя трудоспособность до жалости мала и я, кроме того, и принуждать себя не хочу к усидчивому труду, так как он мне еще теперь, очевидно, вреден; вот почему я работаю чуть-чуть, и больше мечтаю. Так, я собираюсь написать статейку «Статистика преподавания физики на земном шаре» — для чего взял Minerva25 за 1909/1910 и подвожу статистику по всем странам; эта работа дает совершенно неожиданную картину всемирной физики, со всеми ее характерными особенностями для отдельных 130
стран — это будет оправкой, интересной или, вернее, просто курьезной; и эта работа настолько не хитрая, что я ее делаю вечером, чтобы с свободной головой лечь и приступить к чтению Фарадея. Другая работа — «О ведении лабрратории», которую я предполагал бы сначала доложить на съезде физиков, а потом напечатать,—содержала бы изложение того, как была пущена в ход наша лаборатория и какие трудности тут встречаются; она могла бы быть полезна многим не столько тем, что она дает, сколько тем, над чем она заставляет задуматься. Потом у меня намечается ряд реферативных работ, связанных с тем курсом дополнительных глав по физике, которые я буду читать в весеннем семестре». Далее в письме идут проекты работ по магнетизму вращающихся тел и другие научные темы. Хотя упомянутые статьи никогда не были напечатаны и не осталось даже набросков в записных книжках Петра Николаевича, однако по письмам легко восстановить полную картину его воззрений на организацию лабораторных исследований и на отношение к ним Московского университета. Университет и его лаборатории всегда представлялись Лебедеву научным, а не учебным учреждением; учебные занятия с их неизменным циклом обязательных предметов и экзаменов он считал лишь придатком к той основной задаче, которую должен выполнять университет. По поводу одного моего сообщения, что некоторые работающие в нашей лаборатории студенты, затратив слишком много времени на лабораторию, не могут держать экзамена,, Петр Николаевич писал: «Меня очень огорчили и взволновали Ваши сообщения, что ряд практикантов не могут держать экзамена в этом году; я думаю, что это яркая иллюстрация к тому трагическому положению, которое совершенно непроизвольно создается нашей лабораторией для работающих в ней студентов». Все то, что было непосредственно важно для развития научной деятельности лаборатории, встречало со стороны Лебедева и живой интерес и желание затратить на это свои силы и время. Так, например, когда выяснилось, что большой наплыв желающих работать не по(зволяет мастерской лаборатории выполнять все приборы для практикантов, Лебедев наладил обучение практикантов в мастеракой Громова и создал даже программу таких занятий, что значительно упростило ведение лаборатории и позволило самим работающим по чертежам Лебедева строить необходимые для своего исследования приборы. Когда мне пришлось взять на себя самостоятельное руко- 9* 131
водство частью работ в лаборатории Лебедева, и я долго думал над организацией подготовки 'практикантов ш моим темам — физико-химического характера, Лебедев мне писал: «Я знаю, что темы, мною предлагаемые, всегда были очень трудны технически, но я думаю, что раньше, когда не было условия обязательного обучения у Громова, это было полезно, как школа ремесла, а теперь, кощда «Университет Громова» обязателен — они не так трудны... Тою же трудностью страдают и Ваши темы, но у Вас они лежат в другой области: в незнании нашими студентами химии и, может быть в той же мере, в незнании практической математики... нам приходится заботиться об этом домашними средствами, и устроить нечто вроде мастерской Громова в этом направлении, безусловно, необходимо, но как?... Я очень боюсь навязывать именно' Вам лишнюю работу, но дело без Вас не может обойтись — я мог бы быть только поддужным — не найдете ли Вы возможным в один из рабочих дней в лаборатории, т. е. между 1 час.— 5 час, организовать семинар по физической химии исключительно для лиц, работающих в лаборатории или интересующихся коллоквиумом... Устройство таких семинаров было бы очень желательно для всей лаборатории, так как прореха в этом отношении сильно дает себя чувствовать, а у действительно образованного физика не может быть терпима: будущее физики лежит не в эфире, а в материи». Полагая главную цель университета в создании кадра научных работников, Лебедев придавал огромное значение руководству, и это и составляло, по его мнению, главную задачу университетского работника. Требования, предъявляемые руководителем специальных исследований к самому себе, должны быть очень большие. Вот как характеризует Лебедев свое отношение к этому вопросу в письме из Наугейма,26 от 6/VII 1909 г.: «Давая тему начинающему, т. е. взявшись за задачу формировать будущего ученого, мы должны совершенно' ясно себе представить и свою нравственную ответственность перед данным лицом. Искалечить такого начинающего нет ничего легче: дать ему интересную тему, но такую, которая ведет к ряду неожиданных, промежуточных трудностей — он затянется на деталях, проработает больше известного срока, на опыте разочаруется—и дело готово. Конечно, из 20 случаев в 19 это будет не жалко, но сказать вперед, кого из 20 жалко потерять — невозможно, а потому всех начинающих надо ставить в выгодные для них условия. Поэтому начинающему Вы имеете нравственное право давать только такую задачу, вполне определенный и достижимый результат которой Вы, безусловно, можете гарантировать». Л32
В одном из позднейших писем (2/IV 1910 г.) встречаются такие места: «Результаты Сребницкого * меня и заинтересовали и обрадовали; это Ваш первый преднамеренный шаг подготовить фабрикацию гомункулусов; явление интересно само по себе, но еще большее значение оно имеет ввиду огромной области практического приложения в физиологии. Я очень рад, что Ваш первый опыт самостоятельного руководства так удачно начался, и мне, старому воробью, хотелось бы поделиться с Вами тем, что пришлось передумать... Мне думается, что вопросы физиологии сейчас находятся в том же положении, как вопросы физико-химии до Вант Гоффа: физиолог с знанием физики — или наоборот — может сыграть теперь огромную роль в истории науки, и один на целое десятилетие подвинет всю физиологию вперед: от физиологической химии мы переходим теперь к механизму организации... Я Ваших планов для будущих работ не знаю, и может быть говорю то, о чем Вы и сами уже не раз думали,— но я это сказал «на всякий случай» потому, что ожидаемой прямолинейности и специализации работ Ваших учеников я не вижу; я понимаю, что разбросанность тем вызвана наличностью известного инвентаря; она может быть даже полезна для данного состава работающих — я говорю теперь «может быть», хотя прежде сказал бы «безусловно». Но с годами я нее больше и больше вижу, что «случайные» темы, не входящие в строго определенный цикл исследований, очень отягощают руководителя, так как приходится пробовать многое для приобретения навыков и знаний, которые дальше остаются ненужными. А то педагогическое значение, которое я прежде приписывал разнообразию тем и областей исследований, предполагая, что практиканты многому учатся друг у друга, это значение, как я теперь убедился, ничтожно мало в лаборатории, и важно только на коллоквиуме,— но и тут все сводится к индивидуальности. Поэтому тот выигрыш дЛя науки, который получается при одностороннем направлении исследования в лаборатории, неизмеримо больше, чем сомнительная польза от разнообразия для практикантов». Далее, переходя к оценке специализации научных задач в лаборатории, Лебедев пишет: * «О скоростях рашространения «химических реакций». Отмечу здесь, что и в последующих письмах П. Н. Лебедев возвращается к той же работе и говорит: «Теперь опять о Сребницком. Меня очень занимают его опыты 'потому, что они могут быть очень важвы для Вашей теории — и те курьезы, которые наблюдаются в завишмости от степени тяжести, конечно, требуют выяснения». Позднее, в 1911 г., Сребницшму была присуждена за эту работу физическая премия им. Мошнина, и в присуждении ее участвовал Лебедев. 133
«Лиц с собственной волей, собственными талантами и интересами специальная лаборатория может только немного задержать в развитии, но не испортит их; для «среднего» практиканта, который может делать только то, чему его учили, специальная лаборатория будет зарезом, но и чорт с ним. Я все это говорю потому, что сам очень много и очень беспокойно обдумывал задачи руководства: если между руководителем и учеником и нет письменного договора, то все-таки интересы данного ученика, по естественному предположению, являются целью его обучения. С этой точки зрения я сперва и подошел к задаче, поставив целью лаборатории чисто педагогические требования; но достигать их я прежде старался активно, уча, а теперь думаю, что в интересах дела — достигать их пассивно, т. е. давая возможность учиться: сделать физика я не могу, я должен только облегчить желающему и способному сделаться физиком. И с этой точки зрения узко специализированная лаборатория может дать желаемое, а значение ее для науки будет, конечно, гораздо больше, чем от универсальной лаборатории. Наконец, в частном случае нашей лаборатории разнообразным склонностям открыт широкий простор, так как Ваши и мои вкусы достаточно радднчны, а воспитательное значение этих противоположностей очень выгодно для практикантов. Бее это я сказал, чтобы выяснить, что специализация тем в лаборатории, О'чень -выгодная для науки, не будет вредна или неполезна для практикантов; а если это так, то и сомневаться в выборе тем не приходится. Таково общее решение вопроса. Переходя к частностям, к отдельным конкретным темам, я думаю, что задание должно быть возможно просто; безусловно выгодно интересный вопрос не сразу схватывать в окончательной форме, а -разбить работу на этапы и шаг за шагом итти вперед: как бы мала ни была тема, для новичка она колоссальна, и в интересах правильного и здорового укрепления в нем чувства самоуверенности,— а воспитанию этого чувства должна способствовать первая работа,— надо давать ясно формулированную тему. Вот над этим вопросом руководителю приходится работать и думать всего больше; он должен иметь полную гарантию, что тему можно обработать, и должен знать, и сам для себя выработать весь план работы в деталях. Конечно, искания и технические промахи неизбежны, но следует всегда помнить, что бесплодное искание или пробование наобум страшно вредны для практиканта по тому психическом} удручению, которое особенно сильно действует на неопытного в таких неприятностях». 134
Говоря далее о медленности в работах некоторых своих практикантов и перечисляя их отдельные неудачи, Лебедев писал: «Не думайте, что мне легко было смотреть, -как они не могут 'Оправиться: мне все казалось, что я виноват, что не умею их учить,— и только долго спустя я понемногу начинаю убеждать себя, что их выучить никто в мире не может,— а потому чорт с ними!». Медленное движение работы очень удручало Лебедева с самого начала, и он часто работал за практикантов, как об этом он писал мне на Кавказ из Москвы еще в 1907 г.: «Не думайте, что я в июне являюсь «неприкосновенным», только пять дней назад уехали А и В, * а сегодня и на будущее время остались С, D и Е, и я по своей бесхарактерности хожу к ним, заставляю Алексея ** для них работать, по вечерам думаю над их затруднениями,—одним словом, не принадлежу себе. За это время я сделал открытие: я поглупел (одурел) от моей учительской деятельности, я завяз в повседневных пустяках: опыт показал, что для того, чтобы работа шла скоро, я должен заботиться о всякой мело-чи. В действительности я пытался за всех думать (и поэтому может быть производил впечатление находчивого руководителя) и, сам не замечая, так забился во всякие пустяки, что мой мозг отвык думать над большими задачами; он был утомлен мелочами, да и времени они не оставляли свободного». Найти нечто среднее — найти такое положение, когда руководитель и сам может работать и в то же время следить за работой практикантов,— это и была та задача, которая постоянно занимала Лебедева. Под тем же углом зрения рассматривалась Петром Николаевичем и его профессорская работа в аудитории, и понятно, что именно у такого чистого», прирожденного «академика», каким всегда был Лебедев, и могла возникнуть идея научной лаборатории по физике, о которой еще в 1910 г. во время нашего совместного пребывания в Италии, мы тогда говорили и которая по плану, близкому к тому, что нам тогда рисовалось, теперь реализована в виде Физического института Московского научного института. Пусть же в этой лаборатории живут те взгляды, которые развивал в письмах Лебедев, и пусть этот Институт явится рассадником науки, в которой так нуждается Россия. * Здесь Лебедев указывает имена лиц, состоявших в то ,время его •практикантами. ** Механик лаборатории Лебедева, А. И. Акулов, ныне механик моей .лаборатории в Московском Высшем техническом училище. 135
П. Н. ЛЕБЕДЕВ27 (Биография) 1913 г. Петр Николаевич Лебедев родился в 1866 г. в Москве в купеческой семье и первоначальное образование получил в Петропавловской школе. * Еще будучи мальчиком, он заинтересовывался явлениями природы; этот интерес с годами настолько усилился, что к 14—16 годам у Лебедева сложилось довольно определенное представление о той цели жизни, которая его могла бы удовлетворить. Неопределенные стремления изучать природу вообще вылились, наконец, в определенное решение познакомиться ближе с физикой и техникой, и для достижения этой цели Лебедев после двухлетнего пребывания в реальном училище28 поступает студентом в Московское Высшее техническое училище. Хотя при той массе обязательной работы, которой требовала специальная техническая школа, свободного времени у Лебедева оставалось мало, однако он успевал много читать, и уже в первый год своего пребывания в училище принялся за первую научную работу. Результат этого исследования, как и многих последующих начатых в училище, был отрицательный, но это не уменьшало энергии Лебедева, и он все более и более втягивался в науку. Несколько попыток инженерного конструирования ясно показали ему, что не деятельность техника, а наука является его призванием, и он решил добиться возможности посвятить себя ей всецело-. Для этого он в октябре 1887 г. переселился в Страсбург, где и поступил студентом в университет. Страсбург- ский университет был в то время одним из крупных научных центров Германии, куда со всего мира стекались учащиеся. Директором Физического института был проф. А. Кундг, * Сообщением материалов для биографии П. Н. Лебедева я обязан супруге покойного В. А. Лебедевой и его сестре А. Н. Лебедевой. Я позволю себе здесь принести им за это мою глубокую и искреннюк> благодарность. 136
ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ ЛЕБЕДЕВ (1866-1912)
в лабораторию которого с самого начала попал молодой Лебедев. Кундт был не только крупным ученым, обогатившим науку рядом интересных исследований; он был главой большой физической школы, давшей ряд выдающихся исследователей. Свое первое знакомство с Кундтом Лебедев описывает так: «С трепетом душевным я отправился в Физический институт к Кундту. Сторож очень вежливо пригласил меня присесть в «кабинете профессора» — чисто фаустовской лаборатории. Кундт работал в другой лаборатории и поэтому я должен был подождать минут пять, покуда наконец появится «сам». Он не красив: каштановые, всклокоченные волосы, высокий «умный» лоб, глубоко сидящие голубые глаза, орлиный нос, энергичный рот, и светло-рыжая борода, лицо все изрытое оспой — все это должно было действовать неприятно, но у него, наоборот, проницательный страшно умный взгляд и, вместе с тем, выражение полнейшего радушия производят сильное противоположное действие; он не высок ростом и довольно широкоплеч. Принял он меня замечательно любезно; я любезности в такой степени никогда не ожидал. Поговорив со мной о том, что я хочу делать, и узнав, что я собираюсь держать докторский экзамен, он обещал руководить выбором лекций». Первые хорошие Ййтечатления при ближайшем более близком знакомстве с лабораторией Кундта еще усилились, и в письмах Лебедева мы встречаем следующие характерные места: «С каждым днем я влюбляюсь в физику все более и более. Скоро, мне кажется, я утрачу образ человеческий, я уже теперь перестал понимать, как можно существовать без физики». «Коллоквиум, который мне еще так недавно казался не симпатичнее апокалипсического зверя, теперь обратился в источник наслаждений». Далее Лебедев очень подробно описывает работы в Институте и с энтузиазмом рассказывает о тех успехах, которые делали его старшие товарищи по лаборатории. Рабочая атмосфера охватила Лебедева, и он с первого месяца погрузился в изучение литературы. «Для меня,— пишет он в это время,— каждая страница прочитанного заключает больше удовольствия, чем труда, потраченного на усвоение; таким образом, я с утра до вечера занят тем, чем хотел заниматься с 12 лет, и у меня только одно горе — день мал». Чтобы помочь этому горю, Лебедев впоследствии уговорился с одним из своих товарищей по Институту * читать литературу; по частям и сообщать друг другу прочитанное за обедом. * Б. Б. Голицыным, ныне академиком. 138
На первых же порах в Страсбурге Лебедев принялся и за самостоятельную работу, и толстая тетрадь его протоколов и проектов, сохранившаяся до последнего времени, содержит массу интересного. Несмотря на то, что многие работы были хорошо задуманы, ни одна не была доведена до конца: все казалось Лебедеву малозначащим и неинтересным, он как бы пробовал на этих первых исследованиях свои силы. В 1888 г. Кундт перешел профессором в Берлин, где занял кафедру Гельмгольца. * Лебедев последовал туда за ним. Кроме работы в Институте у Куыдта, Лебедев за это время иосещал лекции теоретической физики Гельмгольца и доклады великого физика-физиолога в Физическом обществе. Самая личность Гельмгольца производила на Лебедева совершенно исключительное впечатление, и он впоследствии часто вспоминал, как он не мог сказать ни одного слова Гельмгольцу из-за смущения, когда ему пришлось записываться у него на лекции. Отношения с Кундтом были все время очень хорошие; Кундт очень ценил своего талантливого ученика. Как много в это время Лебедев работал и какое огромное количество тем рождалось в его голове, видно из 'стихотворения, написанного Кундтом в 1889 г. Это стихотворение таково: Ideen hat Herr Lebedew Per Tag wohl zwanzig Stuck Und fur des Institutes Chef Ist's wahrlich noch ein Gliick, Dass er die Halfte schon verliert Eh'er sie (iberhaupt probi4-30 Высоко ставя своего ученика, Кундт, естественно, и требовал с него больше, чем с других. Мне пришлось слышать от самого Лебедева об одном характерном эпизоде. Работая в Берлине в физической лаборатории Кундт а-, Лебедев должен был для одного исследования часто пользоваться старым ртутным насосом, требовавшим постоянного подливания ртути. Дорожа своим временем, Лебедев сконструировал и сам выполнил прибор для автоматической подачи ртути. Пользуясь, им, он мог во время откачки свободно уходить из своей лаборатории. В одно из таких отсутствий, когда Лебедев был на лекции у Гельмгольца, в его комнату зашел Кундт. Заметив новый аппарат Лебедева, он тотчас же позвал некоторых своих ассистентов и с жаром стал им расхваливать Лебедева как конструктора. В это время появляется сам Лебедев, который частью уже слышал сказанное Кундтом. Едва Лебедев переступил порог, как Кундт на него набрасывается и начинает * В 1888 г. Гельмвполщ назначается президентам Физико-технического гос. института29 и остается профессором теоретической физики. 139
его журить за то, что он напрасно тратит время на технические задачи и отвлекается от науки. Защищаясь от таких нападок, Лебедев в одном из своих писем того периода пишет: «Кундт ругает часто за дело, но часто и потому, что у меня свой ход мыслей, у него свой, и мы не сходимся». Однако эти шоры еще более закрепляли отношения между учителем и учеником, и Лебедев был в лаборатории Кундта одним из немногих практикантов, в работы которого1 Кундт не вмешивался. В одной из последних работ за этот берлинский период Лебедев делает попытку показать, что при достаточно тонких проводящих слоях эти последние могут терять способность защищать тела от внешнего электрического поля. «Пользуясь остатками семестра,— пишет Лебедев,— я навалился на работу и делал опыт за опытом. С самого начала января я работал каждый день, и ни одного раза у меня не было- удачного опыта». Далее, после описания своего душевного состояния, Лебедев продолжает: «Я пошел к Кундту, чтобы с ним посоветоваться; он прямо оказал, что вопрос слишком важный для науки, чтобы его бросить, не испробовав все возможное, не дойдя до неопровержимого экспериментального! доказательства, что это невозможно. А этого у меня нет, так как опыты мои ничего решительно не дают; но что, с другой стороны, он советует покуда оставить эту тему, взять простенькую докторскую работу, содержать экзамены и тотчас же заняться опять этой работой». Совет Кундта сыграл значительную роль в судьбе Лебедева, и он твердо решил на время оставить свои более сложные 'исследования и засесть за докторскую диссертацию. Случайное обстоятельство не позволило ему докторировать в Берлине. Реалист по образованию, Лебедев не знал древних языков, которые были ему необходимы, чтобы сдать докторский экзамен в Берлине, и, после долгого колебания, Лебедев решил переселиться в Страсбург, где для получения степени доктора латинский язык не был нужен. Покидая Берлин и оставляя лабораторию, с которой у Лебедева было» связано так много воспоминаний, он, естественно, с теплым чувством вспоминает о Кундте и Гельмгольце. В одном из его последних писем из Берлина имеются такие строки: «Кувдт — художник и поэт, пылкий, реагирующий; он расшевеливает и поддерживает возбужденное настроение духа, а Гельмгольц ясно и просто говорит о предвечной истине, о бесконечной красоте». В Страсбурге Лебедев с головой ушел в работу и скоро начал получать первые результаты предположенного исследования. Его письма в это время -постоянно содержат пометки: 140
«Мои работы подвигаются очень удачно вперед». Наконец, после докторского экзамена и представления диссертации, Лебедев получил докторскую степень. Подготовка к экзамену заняла довольно много времени, и самый экзамен сопровождался комическим эпизодом, о котором часто впоследствии вспоминал Лебедев. Он предполагал выбрать для ответа на экзамене, кроме физики, два отдела математики, но за две недели до экзамена проф. Кольрауш предложил ему вместо геометрии взять химию и, несмотря на протесты, заставил Лебедева согласиться на предложение. В очень короткий срок Лебедев должен был познакомиться с огромным курсом органической химии Фитига, которой он раньше никогда не занимался, и хотя экзамен был сдан summa cum laude (с отличием), однако быстрая и поверхностная подготовка оставила в его душе на всю жизнь предубеждение против химии, особенно органической, которую он впоследствии представлял в очень образном виде. Одновременно с исследованием диэлектрической постоянной газов Лебедев предпринимает изучение теории кометных хвостов и довольно скоро получает верное представление о силах, обусловливающих это явление. По этому поводу он пишет: «Я, кажется, сделал очень важное открытие в теории движения светил, специально комет», и далее: «...найденный закон распространяется на все небесные тела. Сообщил Винеру; * сперва он объявил, что я с ума сошел, а на другой день, поняв в чем дело, очень поздравлял. GnepBa я был в сильном нервном напряжении, но теперь, когда закон доказан, я ничуть не волнуюсь, частью может быть* оттого,— этого я не сифою,— что озадачен, даже ошеломлен его общностью, которую сначала не предвидел. Выведенный мною закон не есть дело минутного наития: около двух лет ношу его зачатки. Вопрос, которым я занят уже давно, я люблю всей моей душой, так, как,— я себе представляю,— родители любят своих детей». Изучение теории кометных хвостов и установление причины .отталкивания хвоста от солнца заставило Лебедева сделать и дальнейшие выводы из этих представлений — выводы, которые уже всецело принадлежат молекулярной теории. Внутри тела, которое состоит из отдельных молекул-резонаторов, эти последние MoiryT создавать электрические колебания определенного периода, действующие на соседние молекулы, и это может обусловить либо притяжение, либо отталкивание отдельных частичек. Молекулярные силы, обусловливающие растворение, диффузию, осмотическое давление и т. д., могут * Ныне профессор Лейшщчжого универсиггета. 141
быть сведены таким образом на взаимное действие молекул- резонаторов, если только можно показать, что резонаторы действительно могут друг на друга механически влиять. Но здесь встречается огромное затруднение, так как, несмотря на все желание открыть силы взаимодействия резонаторов, «и Бойс, ни сам Герц их открыть не могли. Эти важные и интересные вопросы развиваются у Лебедева параллельно с его диссертационной работой, и уже 4 января 1891 г. он отмечает <в дневнике: «Для сочинения о силах давления при волнообразом движении у меня начинает слагаться план», и далее он излагает на четырех страницах проект будущей работы, содержащий в себе все те следствия, которые были доказаны в его- позднейших исследованиях. На последнем коллоквиуме в Страсбурге Лебедев сообщил о своих исследованиях по давлению лучистой энергии, причем по этому поводу в одном из писем сообщает: «Сегодняшний день (20 июля 1891 г.) — день очень важный в моей жизни: сегодня я в последний раз говорил на коллоквиуме о вопросе, который вот уже три года занимает меня непрерывно — о сущности молекулярных сил. Я держал как бы покаянную исповедь. Два часа я говорил и показывал опыты, которые удались мне так, как редко удаются». Описывая общее впечатление доклада, Лебедев прибавляет: «Кольрауш заключил: „Я считаю это очень плодотворной идеей, но необходимо все выводы делать с большей осторожностью и прежде всего доказать все экспериментально"». Вскоре после этого коллоквиума, где Лебедев выставил как бы программу всей своей будущей деятельности, он покидает Страсбург и переселяется в Москву, где проф. А. Г. Столетов предложил ему место ассистента. По возвращении в Москву Лебедеву нужно было прежде всего обеспечить себе возможность продолжать научную работу. Старая физическая лаборатория Университета, где пришлось Лебедеву устраиваться на первых порах, была очень мала и не приспособлена к тем задачам, которые он себе ставил. Помещалась она в верхнем этаже маленького двухэтажного дома во дворе старого здания Университета, причем зала общего практикума находилась по соседству с комнатами для научных работ. Эти неудобства не смутили, однако, Лебедева, и он с жаром принялся за организацию лаборатории, причем прежде всего завел хорошую мастерскую, где можно было готовить необходимые приборы. Средств для этого- требовалось немного, но и этих небольших средств часто нехватало, и Лебедев рассказывал впоследствии, как он привел в ужас А. Г. Столетова, заказав разных принадлежностей для мастерской на 300 рублей. 142
Окончив оборудование лаборатории, Лебедев с головой ушел в научные исследования. Одновременно он принимает очень горячее и деятельное участие в научной работе московских ученых обществ и совместно с Б. Б. Голицыным (в то время лаборантом физической лаборатории) организует при Обществе любителей естествознания, антропологии и этнографии ряд докладов и обзоров по новейшим успехам физики. Публичные лекции на самые разнообразные, животрепещущие темы физических наук завершают многостороннюю деятельность Лебедева. Вообще этот московский период является едва ли не наиболее деятельным периодом жизни Лебедева. Работы, предпринятые им в это время, касались развития его основных идей о взаимодействии сил резонаторов. В 1894 г. появляется первая работа Лебедева, посвященная действию волн на резонаторы; в трех работах, следовавших одна за другой, Лебедев выясняет закон этих действий. Работы Лебедева над пондеромоторными силами в резонаторах доставили ему степень доктора, которую, по ходатайству Московского университета, он получил без предварительного магистерского экзамена и без представления магистерской диссертации. Гкжончив с опытами над моделями, Лебедев делает попутно изящную с технической стороны работу о двойном преломлении «лучей электрической силы», сопутствуемую открытием самых коротких электромагнитных волн, известных в то время. * После этого- Лебедев берется за главную задачу своей жизни,— за доказательство, что свет давит на молекулы и что, следовательно, эти последние могут притягиваться или отталкиваться под влиянием взаимного излучения. Насколько сложны и трудны были эти опыты, видно из того, что блестящие экспериментаторы, например Бартоли и Крукс, несмотря на огромные усилия и ловкость, не смогли дать решения этой задачи, и вопрос, теоретически разработанный, оставался открытым с точки зрения эксперимента. К тому же решение его находилось не только' в связи с общим ходом идей Лебедева, но и с обоснованием самой электромагнитной теории, и поэтому Лебедев с тем большим рвением взялся за дело, что успех для него был несомненен. * Прибор для коротких волн был демонстрирован проф. Риги в Бо- лонокой Академии и он пиюал по этому поводу П. Н. Лебедеву: «В то же время, как Вы получите это письмо, Вы получите и Ваш маленький прибор, который я показывал в Академии Наук в Болонье. Физики,, которые принимали участие в заседании, были весьма удивлены этим прибором». из
Однако между началом работы и ее окончанием прошел огромный промежуток времени, в течение которого пришлось изучить все стороны явления. Необходимо было изучить радиометрические силы и найти способ уничтожить их влияние. Только после решения этого побочного вопроса исследования были блестяще закончены и существование светового давления несомненным образом доказано. Конец этих исследований не лишен интереса. Измученный предшествовавшей педагогической работой и экзаменами, Лебедев в течение лета 1900 г. чувствовал себя настолько плохо, что не мот сам произвести тех механических манипуляций, которые были связаны с исследованием, и при охлаждении сосуда и откачке из него воздуха ему помогал служитель при физическом кабинете. Однажды во время опыта из-за случайного' толчка при откачке тонкая нить с прибором, обнаруживавшим давление, оборвалась, и прибор был испорчен; больному Лебедеву не представлялось возможным снова строить свой прибор, и он, хотя и не считая свое исследование вполне законченным в смысле точности, нашел необходимым опубликовать его. Каково было впечатление от этой замечательной работы на ученый мир, лучше всего видно из слов Томсона, сказанных К. А. Тимирязеву: «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». В. Крукс в письме к Лебедеву по поводу этой работы между прочим пишет: «Вам удалось найти метод открытия и измерения крайне малых сил непосредственного давления света, и притом тогда, когда они маскируются и осложняются гораздо большими радиометрическими силами». Известный уже своими первыми работами, поставившими его в ряды хороших экспериментаторов, этой работой Лебедев завоевал себе сразу почетное имя; из хорошего ученого он сразу превратился в первоклассного физика, и в настоящее время нет учебника, где бы его работа о световом давлении не цитировалась. За работу о световом давлении на твердые тела Российская Академия Наук присудила Лебедеву премию. Блестяще обосновав учение о световом давлении на твердые тела, Лебедев тотчас же переходит к вопросу О' воздействии лучистой энергии на молекулы как резонаторы — к давлению света на газы. Помимо чисто физического значения этой работы, она имела и огромное космическое значение. Как указано выше, Лебедеву принадлежит идея объяснения кометных хвостов давлением световых лучей, и в на- 144
стоящее время учение о давлении света на газы имеет во всех отделах астрофизики колоссальное значение. Если первая работа о световом давлении была трудна, то вторая задача представлялась на первый взгляд просто невыполнимой. Расчеты Шварцшильда, сделанные им, правда, в совершенно определенных предположениях (для отражающих тел), показали, что если уменьшить размеры металлических частиц до величины молекул, то давление лучистой энергии делается настолько малым по отношению к притяжению, которое испытывает всякая весомая частица со стороны окружающих тел, что эффекта давления нельзя наблюдать. Аррениус даже основал на этих расчетах теорию ряда метеорологических явлений, рассматривая роль космической пыли в межпланетном пространстве. Правда, как выяснилось впоследствии, рассуждения Шварцшильда не мотли относиться к молекулам, и Лебедев, вооруженный своими предшествующими опытами с резонаторами, ясно это видел. Однако необходимо было огромное теоретическое предвидение, огромная уверенность в результатах, чтобы взяться за это исследование и довести его до конца. Одним из первых ученых, поздравивших Лебедева с его замечательным открытием, был Шварцшильд, который писал Лебедеву 9 февраля 1910 г.: «Я хорошо помню, с каким сомнением я услышал в 1902 г. о Вашем предположении измерить давление света на газ, и я преисполнен тем большим удивлением, когда прочел, как Вы устранили все препятствия». За работы по давлению лучистой энергии Королевский институт Великобритании избрал Лебедева в 1911 г. в свои почетные члены. Может быть, небезынтересно указать, что сама мысль о давлении на газы зародилась почти одновременно с мыслью о давлении света. Еще в 1894 г. мы находим в дневнике Лебедева следующее место: «Давление светового луча на газы удобно, пожалуй, исследовать для газов в видимом спектре (N02, J, Br, CI) в аппарате, напоминающем конвекционный термометр Джауля, а пожалуй и радиометр». Далее следует подробное описание прибора. Был ли прибор построен и испробован, об этом не осталось никаких данных ни в записях, ни в личных беседах с Лебедевым, но интересно то, что самая мысль о возможности явления совершенно ясна для Лебедева. В период работы по световому давлению на газы Лебедев много работал над вопросом о движении Земли в эфире; из этих работ опубликован только один небольшой опыт (все остальное, как не давшее каких-нибудь положительных результатов, Лебедевым не опубликовано). Но если просмотреть 10 п. П. Лазарев 145
все приборы, спроектированные им для этих опытов, можно удивляться как поразительному его конструкторскому таланту, так и замечательному умению побеждать встречающиеся экспериментальные трудности. Наконец, последние работы Лебедева, начатые в 1909 г. и законченные уже после ухода в 1911 г. из Московского университета,31 были посвящены магнетизму вращения и были вызваны открытием Геля, обнаружившего магнитные свойства в области солнечных пятен. Уже 2 апреля 1909 г., как раз после того коллоквиума в Университете, где было доложено о работах Геля, Лебедев пишет в дневнике: «Занимаюсь земным магнетизмом в связи с открытием Геля магнетизма солнечных пятен». Далее идет изложение воззрений Лебедева, которые сво дятся к тому, что' всякое вращающееся тело должно, благодаря движению, приводить к разделению положительных и отрицательных зарядов в молекуле и, как следствие этого,— к магнитному полю. Опыты, оконченные в 1911 г., однако, не дали в этом отношении положительных результатов и даже показали, что все допущения относительно такого разделения зарядов не верны. Эти опыты были оборваны смертью Лебедева. В 1911 г. Лебедев вышел вместе с рядом других профессоров из Университета, и его последние работы, начатые с осени 1911 г., были произведены в небольшой устроенной в частном помещении лаборатории.32 Этот последний период работ Лебедева является наиболее трагическим в его жизни. Тяжелая болезнь, которая уже с 1901 г. начала сказываться резкими припадками, часто не дававшими спать, сознание необеспеченности семьи в случае его смерти очень удручали Лебедева, и единственное утешение он находил в это время в тех успехах,, которые делали его ученики. Одновременно с Университетом им. Шанявского два учреждения — Главная палата мер и весов в Петербурге33 и Нобелевский институт в Стокгольме — сделали попытку привлечь Лебедева в число своих работников. Директор Палаты проф. Н. Г. Егоров предполагал пригласить Лебедева в качестве научного сотрудника после предстоявшего преобразования Палаты. В то же время директор Физико-химической лаборатории Нобелевского института проф. С. Аррениус писал Лебедеву: «Естественно, что для Нобелевского института было бы большой честью, если Вы пожелали бы там устро»- иться и работать, и мы, без сомнения, предоставили бы Вам все необходимые средства, чтобы Вы имели возможность дальше работать». Сообщая далее детали возможного устройства в Институте, Аррениус пишет: «Вы, разумеется, полу- 146
чили бы совершенно свободное положение, как это соответствует Вашему рангу в науке». Однако Лебедев этими предложениями не воспользовался. В январе 1912 г. Лебедев почувствовал себя плохо, в феврале слег в постель, а 1 марта его не стало. * * * Переходим к другой стороне научной деятельности Лебедева — к работам его практикантов. Сознание' необходимости таких работ возникло у Лебедева очень рано; в этом отношении Лебедев является яркой иллюстрацией того типа ученых, которых называют романтиками. Рано развившись умственно', богато одаренный от природы, с чрезвычайной быстротой реагирующий на окружающее, Лебедев еще в молодости почувствовал, что масса вопросов и идей, которые ему приходят в голову, подавляют его, не дают ему необходимого для работы спокойствия, и он стремится сознательно освободить себя от этих идей — передачей тем своим ученикам. Еще в 1893 г., незадолго до того как он взял под свое руководство нескольких практикантов, Лебедев писал в дневнике: «Обилие мыслей и проектов не дают мне спокойного времени для работы». Вначале, не имея самостоятельной лаборатории, Лебедев наладил специальные исследования в лаборатории проф. А. П. Соколова; под его руководством работали шесть специалистов. Вскоре после переселения в новый Физический институт Московского университета, когда Лебедев получил в заведывание лабораторию, число специалистов удвоилось. Все работы, которые выполняли ученики Лебедева, находились в ближайшей связи с его' собственными работами, часто являясь дополнением к главной теме, которую вел сам Лебедев. Так, в период работ по световому давлению в лаборатории Лебедева возникла серия исследований по давлению лучистой энергии. Пользуясь аналогиями, Лебедев предполагал существование таких давлений и в звуковых колебаниях и в водяных волнах, и работы его учеников Альтберга и Капцова решили этот вопрос, а вслед за тем работа Зернова позволила применить метод давления для абсолютных измерений силы звука. Метод давлений позволил далее исследовать самые короткие акустические волны в воздухе и обнаружить их затухание в зависимости от длины волны. Другая серия работ была тесно связана с электрическими колебаниями и являлась продолжением работ самого Лебедева в этой области; таким образом возникали работы по дисперсии и абсорбции электрических колебаний (Романов), по исследованию незатухающих колебаний (Щодро), работы 10* 147
по магнитным свойствам тел для частых колебаний (Аркадьев). Наконец, эти работы для видимого спектра завершились конструированием особого спектрографа для инфракрасных лучей, который позволял автоматически отмечать поглощение в' различных лучах спектра. Идея такого прибора возникла еще в конце 90-х годов и несколько раз менялась в представлении Лебедева, пока не получила ту форму, которая описана в журнале Русского' физико-химического общества. Масса побочных вопросов, возникавших в связи с главной темой, также получала разрешение; к таким работам относится, например, работа Эсмарха по магнитной защите. Лаборатория работала, таким образом, по определенному плану, по определенной программе, намеченной Лебедевым. Самые темы работ, прежде чем давались практикантам, многократно обдумывались самим Лебедевым, и он часто говорил тем из своих учеников, которым приходилась самостоятельно руководить научными исследованиями: «Никогда не давайте начинающему такого вопроса, который не давал бы ясного ответа и путь для разрешения которого'не был бы определен». Это требование Лебедев применял в еще более категорической форме и к своим темам и поэтому среди его работ не бывало неудавшихся. В них не было экспериментирования наудачу, всегда бтяла определенная цель и ясно выработанный метод для разрешения коренного вопроса. Чтобы быть в курсе всех работ своих специалистов, Лебедеву приходилось подолгу обдумывать детали работ, и я нередко заставал его далеко за полночь за обсуждением работ его практикантов. Уезжая за границу для отдыха, Лебедев и тут не мог удержаться и посылал одно за другим письма, в которых указывал на необходимые дополнения к работе или на какие-либо изменения в ней.34 Насколько интересны были его' беседы в лаборатории, настолько же оживленны и поучительны были его замечания на еженедельных коллоквиумах, которые возникли в 1901 г. в старой лаборатории и из которых потом возникло новое Московское физическое общество, основателем которого был Лебедев. На этих коллоквиумах все — начиная со студента и кончая руководителем — чувствовали себя членами большой семьи, и таким путем создавалось то единение работающих, которым всегда отличалась лебедевская лаборатория.
ВОСПОМИНАНИЯ О П. Н. ЛЕБЕДЕВЕ35 19 36 г. ВВЕДЕНИЕ \ В биографии крупных представителей науки, искусства и литературы нас интересуют не только реальные достижения' дайного ученою, артиста, художника, писателя, но и его личность, Черты его характера, отношение к окружающей жизни, к родине. Крупный деятель в области культуры интересует нас как определенная индивидуальность; нам интересно знать не только его открытия в области его специальности, нас интересует все человеческое в нем. Если он является большим человеком с широкими взглядами, с ясными представлениями о задачах культуры, со стремлением не только сделать своими работами вклад в сокровищницу знания, но и с желанием вовлечь в свои специальные исследования окружающих людей, привлечь к работе молодежь, заставить' ее жить теми интересами, которыми живет сам исследователь, гореть тем энтузиазмом, который зажигается в окружающих соприкосновением с большим человеком,— мы должны особенно подробно остановиться в своих воспоминаниях на личности такого человека. Многие ученые знают, что наиболее сильным воечатле- нием и стимулом в работе на всю жизнь является соприкосновение с крупнейшими представителями своей эпохи, и если на нашем жизненном пути встречается гениальная личность, ее влияние сохраняется на протяжении всей нашей жизни! мы не можем недооценивать подобного влияния учителя на' созданную им школу. В истории науки известны, однако', случаи, когда гений сочетался с мелочностью характера, когда великие люди страдали завистью, боязнью, Что кто-нибудь из учеников станет выше их. Эта человеческая слабость была известна еще в глу-' бокой древности. Так, по свидетельству знаменитого reoMet- ра Паппа, великий создатель учения о конических сёченййх Аполлоний Пергейский при всем своем величии как учёный 149
был одержим боязнью конкуренции, страдал такой завистью, ■] что это вошло даже в историю. ] Тем более привлекательны такие деятели, как П. Н. Ле- I бедев, которые оставляют по себе память не только своими \ трудами, но и своим личным влиянием на окружающих, ! своими взглядами и отношением к окружающей жизни. Нам особенно приятно! кхлшнавливатьоя на деятельности таких выдающихся людей, которые, сделав величайший вклад в науку и создав целую эпоху в развитии знаний, были чужды мелким людским чувствам зависти и недоброжелательства. Мы с величайшей радостью останавливаемся на проявлениях их глубокой человеческой любви к окружающим, на примерах их нравственной чистоты, патриотического отношения к своей родине. Воспоминания о крупных деятелях и их биографии имеют большое воспитательное значение для молодежи. Они создают те побудительные причины, которые привлекают юношество к занятиям наукой, искусством, и многие из ученых и артистов были обязаны своими интересами в областях культуры, их впоследствии прославивших, чтению биографий великих людей, воспоминаниям о них. Но чтобы воспоминания могли рметь воспитательное значение, чтобы они могли оказать вдияние на молодежь, они не должны быть написаны вскоре цосле смерти. Смерть налагает особый отпечаток на отношение к человеку. Многое отступает на задний план, и хочется говорить только о том, что было хорошего, великого в человеке. Между тем воспоминания только тогда и ценны, когда они освещают человека всесторонне, когда получается не надгробная речь, построенная по принципу «de mortuis aut bene aut nihil» (говори про умерших или хорошо, или ничего), а ясная и отчетливая картина личности данного человека. Это возможно лишь тогда, когда жизнь данного человека рисуется нам с некоторого расстояния, когда человека можно рассматривать как историческую личность. С другой стороны, с воспоминаниями нельзя медлить очень долго. Память человеческая ограничена, мы забываем постепенно многие детали, и срок в 20—25 лет является как раз таким, когда точная, строго объективная точка зрения позволяет выделить из всего виденного наиболее важные и серьезные моменты и оценить как хорошее, так и дурное. С этой точки зрения мне представляется особенно интересным изложить в настоящее время воспоминания о моем знаменитом учителе и друге П. Н. Лебедеве, с которым в последние 10 лет его жизни я был тесно связан не только деловыми, но и личными отношениями. В моих воспоминаниях я хотел бы дать характеристику Лебедева как профессора, 150
ПЕТР ПЕТРОВИЧ ЛАЗАРЕВ И ПЕТР НИК О? Л АЕВИЧ ЛЕБЕДЕВ
руководителя лаборатории, ученого и, наконец, как человека, 1 пользуясь огромным материалом, почерпнутым из тех фактов, 1 которые прошли за' 10 лет перед моими глазами. 1 ♦ П. Н.. ЛЕБЕДЕВ КАК УНИВЕРСИТЕТСКИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ В 1896 г. 17-летним юношей я поступил на Медицинский 1 факультет Московского университета. Меня интересовала фи- | зиология, и я представлял себя в будущем физиологом-физи- ,j ком; естественно поэтому, что лекции по физике и химии в j университете должны были привлечь мое особое внимание. \ Уже с 6-го класса гимназии я стал подготавливаться к изуче- \ нию физиологии, основательно изучал высшую математику, j химию (по Менделееву), физику. Попав в Университет, я с j нетерпением ждал лекций по физике, хотя и знал, что курс j для медиков очень элементарный, и я много нового не узнаю. \ На первом курсе мне пришлось слушать проф. Н. А. Умо- ■■ ва и приват-доцента П. Н. Лебедева. Умов читал механику, i акустику, оптику, а Лебедев — теплоту, электричество и магнетизм. Лебедев, в то время еще молодой, красивый, стройный человек, впервые начал чтение общего курса. Соответственно этому в его^урсе были ярко выражены как хорошие, так и дурные стороны, связанные с малой опытностью лекто-. ра. Лекции Лебедева были великолепно обставлены экспериментально, все опыты блестяще удавались, и у слушателей навсегда оставалось в памяти воспоминание об изумительных сложнейших экспериментах, иллюстрирующих излагаемое явление. Чтобы представить себе, до какой виртуозности в лекционных демонстрациях доходил Лебедев, можно указать,, что, начиная со съезда естествоиспытателей и врачей в 90-х годах, Лебедев ежегодно показывал весьма трудные для того времени опыты с электромагнитными волнами. Недостатками было изобилие опытного материала, которое характеризует лекции начинающих преподавателей, и слишком элементарное изложение. С внешней стороны лекции были прочтены безукоризненно, причем Лебедев старался не сделать ни одного лишнего движения, не сказать ни одного лишнего слова, оставаясь всегда спокойным, и только резкость голоса выдавала иногда его волнение. Лекции Лебедева по экспериментальной физике были совсем лишены элементов высшей математики, что, как казалось, несколько уменьшало значение курса, делало его менее серьезным. Сравнение с тщательно обработанным курсом Умова, обладавшего большим лекторским опытом, было не в пользу Лебедева, и студенты ценили больше лекции Умова„ 152
чем лекции Лебедева. Однако и у Лебедева были сторонники, очень высоко его ценившие, и в аудитории, в перерыве между лекциями, среди студентов постоянно возникали споры о том, кто из физиков, Лебедев или Умов, выше как ученый и как преподаватель. Хотя никто еще путем не знал, что сделал в науке Умов и чем знаменит Лебедев, все же споры были жаркие и, как легко понять, не приводили ни к какому результату. В 1897 г. мне пришлось слушать лекции по физиологии органов чувств и нервной и мышечной системы А. Ф. Самойлова. Самойлов, будучи блестящим лектором, обладал даром глубоко заинтересовывать слушателей проблемами физиологии. Как и Лебедев, он сопровождал свои лекции демонстрацией труднейших опытов. Так, например, он показал со всеми деталями опыт по распространению нервного возбуждения. Когда после лекций студенты подолгу беседовали с Самойловым о его опытах, он часто указывал на Лебедева как на образец поразительного умения иллюстрировать лекции экспериментами и подчеркивал, что нужно очень много знать, чтобы оценить значение демонстраций Лебедева и огромный труд и остроумие, которые были вложены в демонстрации. Начиная с 1896 г., когда я впервые встретился с Лебедевым, у нас и началось то знакомство, которое затем перешло в самые близкие дружеские отношения, сохранившиеся вплоть до его смерти. Разумеется, первое мое впечатление было настолько сильным, что я не мог даже и говорить с Петром Николаевичем сколько-нибудь связно. Меня поразило в нем прежде всего радушие и доброжелательство, что приходилось так редко встречать у других преподавателей медицинского факультета. Когда я к нему явился с первым вопросом по поводу дел, не имевших отношения к его лекциям, хотя и касавшихся вопросов физики, Петр Николаевич не только указал мне все то, что было нужно для того, чтобы глубже понять предмет, но дал мне громадное количество других указаний и просил меня заходить к нему, когда мне будет нужно. В этом отношении я с глубокой благодарностью вспоминаю Петра Николаевича и другого преподавателя В. И. Вернадского, который также хорошо отнесся ко мне. Я припоминаю теперь, что я даже начал некоторые работы под влиянием разговора с Лебедевым и Вернадским. Когда я перешел на старший курс медицинского факультета, я не мог, разумеется, поддерживать знакомство с Петром Николаевичем и только изредка появлялся у него на коллоквиумах. Нужно сказать, что когда я в первый раз попал на эти коллоквиумы, они явились для меня настоящим откровением. Я воспитывался на медицинском факультете Московского уни- 163
верситета — факультете, который стоял настолько высоко, что когда я поехал за границу как ассистент медицинского факультета, то никакого особенного впечатления заграничные университеты на меня не произвели. Я видел там в сущности то же, что было у нас в Москве, хотя мне и пришлось встретить за границей преподавателей огромного опыта и огромного таланта. Несмотря, однако, на это, впечатление от коллоквиумов Лебедева было совершенно изумительное. . Помимо колоссальной учености, у него было исключительное умение просто подойти даже к начинающему. Меня с самого начала поразило, с каким терпением Лебедев выслушивал высказывания молодых физиков, отстаивавших иногда заведомо неправильную точку зрения. Эта черта, несомненно, обладала большой притягательной силой, привлекавшей к Лебедеву симпатии молодежи. Вокруг него образовалась большая группа начинающих физиков, из среды которых вышли впоследствии очень ценные научные работники. Уже будучи приват-доцентом, я мог часто наблюдать подготовку Лебедева к лекциям; я убедился, насколько обстоятельно и долго он продумывал демонстрации к лекциям, как он заботился о новых приборах, заменяющих старую уже привычную аппаратуру. Многие живо помнят съезд естествоиспытателей и врачей в Д£оскве в 1910 г. Лебедев, помимо научных докладов, выступил с рядом блестящих лекционных демонстраций, которые можно было* перенести прямо в аудиторию. Среди таких демонстраций можно указать на демонстрацию незатухающих электрических колебаний с длиной волны 10 см (Н. К. Щодро), на демонстрацию волн, распространяющихся по поверхности жидкости (Е. В. Богословский), и т. д. На этом же съезде Лебедев, желая ввести в курс физики электронику, продемонстрировал основные фотоэлектрические процессы в той форме, в какой они были впервые изучены Столетовым. Демонстрация разрядов в газах была показана Лебедевым на том же съезде в такой грандиозной и эффектной форме, что вызвала бурную овацию. Мне приходилось не раз убеждаться, что этот опыт всегда вызывал у студентов огромный интерес и бурное одобрение. Позднее, в 1908—1909 гг., я имел возможность прослушать специальный курс, прочитанный Лебедевым для лиц, работающих у него в лаборатории. Курс был посвящен современным успехам физики, изложен Лебедевым с исключительным блеском и прослушан студентами с захватывающим интересом. . Как мне пришлось убедиться, Лебедев иногда не готовился к лекции, но и в этом случае, обдумав какую-нибудь тему за несколько минут до начала лекции, он давал глубокую и интересную картину развития данной главы физики. 154
Специальные лекции Лебедева показывали огромную начитанность его не только в избранных им для исследований областях, но и в областях, очень далеких от его работ. Живо помню, как один раз совсем не подготовившийся к лекции Лебедев перед началом лекции зашел ко мне и сказал, что он не знает, что читать. В это время в газетах было отмечено значительное землетрясение. «Разве прочитать об* успехах сейсмологии»,— размышляя вслух произнес Петр Николаевич. Я поддержал его, указав, что этот вопрос мало кому в лаборатории известен, и лекция, несомненно, вызовет большой интерес. Лебедев так и сделал. На лекции он дал ийтерес- нейшее описание сейсмологических станций. Остроумие конструкции приборов Лебедев так умело и ясно оттенил, что у меня до малейших деталей сохранились в памяти все подробности этих приборов. Не менее интересным было изложение и теоретических данных сейсмологии, почерпнутое им из работ Б. Б. Голицына и бесед с ним. Специальные лекции, где Лебедеву было легче оставаться самим собой — быть ученым исследователем, приходились ему более по душе, и он читал их с большим интересом и большей любовью. В последние годы жизни общие студенческие курсы очень тяготили Лебедева; он не только не любил их — он их боялся. Иногда во время лекций с ним случался сердечный припадок, и это обстоятельство заставляло его уже заранее опасаться широких публичных выступлений. В последние три года до своей смерти, читая курс физики студентам-математикам и естественникам, Лебедев вводил в него новую часть — дополнительные главы физики^ где он излагал электромагнитную теорию света, электронную теорию и ряд вопросов, связанных с успехами современной физики. Рассказывая об этих лекциях, Лебедев передавал мне о своих подготовках к ним. Зайдя как-то к нему вечером (мы жили в Физическом институте рядом с Университетом), я застал Лебедева обложенным самыми разнообразными справочниками и журналами. Когда я спросил, что он делает, он мне ответил: «Готовлюсь к первой лекции в весеннем семестре».— «Что же это за лекция, где требуются справочники и всевозможные журналы?» — «А вот посмотрите,— сказал Лебедев,— что такое современная физика и что необходимо прочесть, чтобы ее знать»,— и он мне показал ряд мелкоиеписанных листков, где давалась картина работ по физике на всем земном шаре. Прежде всего перечислялись все периодические издания в разных странах, где можно было найти статьи по физике; затем, взяв отдельные рубрики различных глав физики, Лебедев статистически показывал, как изменяется число ежегодно печатаемых в журналах работ по разным отделам 155
физики, наглядно демонстрируя изменение интереса к тому или другому отделу. Наконец, подсчитав все количество появляющихся за год печатных работ по физике, Лебедев доказывал, что знать всю физику невозможно, так как если бы мы захотели знать все, что делается в ней, мы должны были бы прочитывать по 10—12 работ в день, считая не только журнальные статьи, но и книги. Обширность материала, доставляемого физикой, так велика, что всякому, кто хочет заниматься ею, необходимо отказаться от знания всего, что входит в ее область. Можно знать только отдельные узкие области, а широкие знания приобретаются тогда, когда ученый много и долго работает в разных областях. Нужно не только хотеть читать литературу по данной отрасли науки, нужно научиться ее читать. Сообщенные студентам сведения о литературе при начале изложения дополнительных глав физики, естественно, очень заинтересовали слушателей, а распределение работ по разным странам приводило их к логическому заключению о необходимости для глубокого знакомства с наукой хорошего знания языков. По окончании двух семестров назначались по прочитанным предметам экзамены, являвшиеся самой тяжелой повинностью для профессора. Как экзаменатора мне пришлось встретить Лебедева -еще в 1897 г., когда он вместе с Н. А. Умовым экзаменовал студентов-медиков на первом курсе. Уже после первых ответов студенты оценили Лебедева как «строгого» экзаминатора. Мне как раз пришлось экзамен новаться у него. После того как я изложил свой билет (о калориметрии), Лебедев задал ряд вопросов об интерференции, диффракции и о поляризации света. Эти вопросы, как я убе*- дился впоследствии, будучи у него ассистентом на экзаменах, Лебедев задавал почти всем, ясно понимая, что если студент на эти сравнительно сложные вопросы ответит хорошо, то простые вопросы курса для него тем более не будут трудны. Я очень волновался, отвечая в Университете в первый раз, но полное спокойствие Лебедева, который ничего не поправлял, не сбивал студента, но и не подсказывал, не помогал ему, скоро возвратило мне самообладание, и я верно ответил на все вопросы. Отвечал я с внешней стороны неважно: я не умел тогда гладко излагать свои мысли. Этот недостаток, однако, мало интересовал Лебедева, и он поставил пять с плюсом, поблагодарив меня; много лет спустя Лебедев не раз вспоминал о моем, экзамене. Таким же спокойным экза- минатором оставался Лебедев вплоть до своей смерти. Последние годы его жизни я экзаменовал вместе с ним не только математиков и естественников, но и медиков. Для математиков и естественников у Лебедева были излюбленные 156
вопросы. По первой части физики, включавшей механику, акустику и теплоту, он почти каждому задавал вопросы, связанные со вторым принципом термодинамики. По второй части физики (оптика, электричество, магнетизм) излюбленными вопросами были: определение скорости и отношения заряда и массы у катодных лучей; явления, получаемые при помещении между скрещенными николями кристаллической пластинки. Экзаменовал Лебедев не спеша, и в последние годы жизни, когда экзамены производились в течение целого года, он успевал проэкзаменовать не больше 10 человек. Если общие студенческие лекции были для Лебедева тяжелой обузой, а специальный курс был ему интересен и давал слушателям очень много, то источником огромного удовольствия как для Лебедева, так и для подрастающих физиков были еженедельные коллоквиумы, о которых упоминалось выше. Когда Лебедев получил профессуру и вместе с ней возможность поставить научные работы по физике сначала в лаборатории проф. А. П. Соколова, а потом в своей собственной лаборатории, он прежде всего ввел в обиход научный коллоквиум. Доклады на коллоквиуме не были систематически подобраны и касались всех областей физики. Вслед за новой работой над отражением от металлов инфракрасных лучей излагались исследования электропроводности смесей солей, и неопытный слушатель, попавший впервые на подобный коллоквиум, вначале почти ничего не получал от него. Он слышал слова, некоторые из них были ему знакомы, но как они связывались в мысли и в целую работу — этого понять начинающий в большинстве случаев не мог. Постепенно, шаг за шагом, росла у слушателя способность разбираться в рассматриваемых явлениях, и спустя некоторое время он из каждого доклада выносил ясное и точное представление о доложенном исследовании. Таким путем молодой человек, впервые взявшийся за исследование и начинавший ориентироваться в определенной области науки, получал возможность следить за развитием всей физики, узнавать о наиболее крупных ее достижениях. Постепенно коллоквиумы стали одной из постоянных составных частей университетского преподавания у Лебедева. Я был студентом-медиком и вначале не имел возможности из-за большого числа вечерних занятий регулярно посещать коллоквиумы Лебедева. Систематически посещать коллоквиумы я стал, по предложению А. Р. Колли, лишь по окончании Медицинского факультета, одновременно продолжая научную работу по физиологии слуха в клинике болезней уха, горла и носа. Живо помню впечатление от первого посещения лебе- девского коллоквиума. 157
В небольшой комнате Столетовской библиотеки старой физической лаборатории, вокруг большого, покрытого клеенкой круглого стола, к 7 час. собрались все физики, работавшие в то время у Лебедева (около 10 человек). Из лиц, не работавших у него, были А. Р. Колли, Т. П. Кравец и я. Немного позднее 7 часов из своей лаборатории вышел Лебедев. Я его не видел в течение четырех лет и был изумлен той перемене, которую в нем произвело время. Из молодого человека, стройного, красивого, без единого седого волоса Лебедев превратился в полного, болезненного, полуседого человека. Лицо и в особенности глаза поразили меня на этот раз еще больше, чем при первых встречах. Глаза, казалось, смотрели куда-то мимо вас, и лицо приобрело ту особую, духовную красоту, которая хорошо известна по последним портретам Лебедева. Меня, привыкЩего в Обществе испытателей природы и в Обществе любителей естествознания к определенному порядку ведения заседаний, поразило прежде всею то, что докладчика во время доклада неоднократно прерывали как сам Лебедев, так и другие участники коллоквиума, требовавшие или разъяснения непонятных мест или возражавшие на некоторые пункты доклада. Все собеседование имело простой, непринужденный характер; невольно забывалось, что среди участников коллокви}ща находится уже известный своими исследованиями коротких электромагнитных волн, изучением светового давления знаменитый П. Н. Лебедев. Никакой субординации, никакого чинопочитания не было, и, казалось, Лебедеву было даже приятно, если ему возражали и возражали основательно. На этом же первом коллоквиуме я был поражен колоссальными, энциклопедическими знаниями Лебедева по экспериментальной физике. Не было вопроса, затрагиваемого докладчиком, который Лебедеву не был бы знаком и по поводу которого он не сделал бы нескольких замечаний. Интерес к коллоквиуму по мере его развития рос, и его посещали не только все работники лаборатории Лебедева, но и все работающие в Москве физики. В течение 10 лет, когда мне приходилось посещать эти собрания, перед слушателями прошли все современные крупные вопросы физики. Учение о газовых разрядах, развитие радиоактивности, рентгеновские лучи, учение о черном теле, тепловая теорема Нернста — все это находило отражение в докладах на коллоквиумах; большим праздником было каждый раз выступление с докладом самого Лебедева. Обычно для доклада он выбирал какой- нибудь особенно важный в данный момент вопрос и этому вопросу посвящал более половины всего коллоквиума. Его доклады вызывали оживленные дискуссии, в которых принимали участие все присутствующие. 158
В первое время, когда Лебедев был более здоров, после каждого коллоквиума все участники вместе с ним отправлялись в маленький ресторан на Б. Дмитровке,35 где за кружкой пива и несложным ужином часто далеко за полночь затягивалась беседа. Центром собраний был всегда Лебедев, который не только любил, но и умел поговорить, любил, чтобы его слушали, и умел сделать так, что его разговор заинтересовывал собеседников. Пользуясь своими обширными знакомствами с физиками всех стран, Лебедев давал яркие картины развития современной науки. Часто, рассказывая о каком-нибудь ученом, с которым он случайно познакомился где-нибудь в Швейцарии, Лебедев попутно рисовал картины Альп, красоты ледников, восхождения на снеговые юры и давал яркое описание жизни туриста. Туризм был излюбленным спортом Лебедева, и некоторые врачи думали даже, что сердечное заболевание, которым он страдал в последние годы, отчасти было вызвано его чрезмерным увлечением альпинизмом. Достаточно сказать, что еще в годы, когда Лебедев был в средней школе и на первом курсе Московского Высшего технического училища, он неоднократно предпринимал с кем-нибудь вдвоем поездки на лодке без остановок по Москве-реке до Оки, причем один из участников греб, другой в это время спал. Картинные описания природы увлекали участников коллоквиума, и очень многие из учеников Лебедева сами становились любителями горных прогулок. Хорошее знание Лебедевым Швейцарии и Тироля заставляло многих (даже не учеников Лебедева) прибегать к его поЖощи для составления маршрута путешествия по Альпам. Я помню, как П. К. Штернберг, бывший в то время приват-доцентом Московского университета, обращался к Лебедеву за советом, как совершить нетрудное пешеходное путешествие по Тиролю или Альпам, рассчитанное на один месяц. П. Н. ЛЕБЕДЕВ КАК РУКОВОДИТЕЛЬ НАУЧНОЙ ЛАБОРАТОРИИ Говоря о педагогической деятельности Лебедева, нельзя ке остановиться на его руководстве научными работами в лаборатории, на руководстве, которому Лебедев придавал самое большое значение. Все, что способствовало научной деятельности в лаборатории, встречало со стороны Лебедева самый живой отклик. Он затрачивал без всякого колебания и силы и , время для 159
улучшения научной стороны деятельности лаборатории. Так, ] например, Лебедев часто не только создавал схему прибора j для исследований своего практиканта, не только раэрабаты- j вал идею исследования, но и вычерчивал весь прибор для \ передачи его в мастерскую. На все это у Лебедева уходила масса времени и, естественно, являлось иногда желание отделаться от этих мелких работ и посвятить себя тем обширным и крупным задачам, которые привлекали его внимание. Попав в лабораторию Лебедева, всякий, даже малоспособный человек мог рассчитывать с его помощью закончить работу, причем все самое важное, самое существенное в работе было обдумано, вычислено и сконструировано Лебедевым. Бедность лаборатории не позволяла Лебедеву иметь большую мастерскую, где бы можно было готовить для практикантов приборы. Исполнителем всех механических работ был единственный механик А. И. Акулов, который и строил по чертежам Лебедева все приборы. Когда число работающих в лаборатории увеличилось настолько, что один механик не мог всех удовлетворить, Лебедев нашел выход, превратив всех . своих практикантов в помощников механика. Для поступления в лабораторию Лебедева требовалось, чтобы будущий практикант проработал в университетской мастерской, руководимой' П. И. Громовым, в качестве слесаря и помощника механика и сделал сам какой-нибудь несложный прибор. Только после этого искуса практикант допускался в лабораторию, где он мог или са*м или чаще по чертежам Лебедева строить тот прибор, с которым ему придется работать в будущем. Работа таким путем значительно ускорялась, и успех исследования был обеспечен; неудачных работ в лаборатории Лебедева не было. Вступив в лабораторию Лебедева в 1905 г. с определенными интересами в области биофизики и с несколькими ранее сделанными в клинике болезней уха, горла и носа физико- физиологическими исследованиями, я, естественно, стал работать в областях, пограничных с физиологией и с физико- химией, и когда в 1908 г. Лебедев предложил мне дать нескольким практикантам темы для работ и руководить ими, я выбрал темы из области физической химии, близкой к физиологии и биофизике. Для всех, мало знавших Лебедева, было полной неожиданностью, когда в его физической лаборатории стали выполняться моими практикантами работы физико-химического и физико-биологического характера. Мне, знавшему Лебедева ближе, было ясно, что он старается избегать областей, близких к физико-химии, просто потому, что он мало знал эту область науки. 160
Его предубеждение к химии и отчасти к матеАматике было основано на очень поверхностном знакомстве с этими науками, в чем повинен был учитель Лебедева в Страсбурге профессор Кундт. По поводу химии и математики Кундт всегда острил на лекциях и выше всех наук ставил физику. Яркий талант Кундта и очень образные его нападки на химию привели к тому, что его ученики стали пренебрегать этой наукой. Я вспоминаю один случай, о котором мне пришлось слышать за границей, когда один из учеников Кундта утверждал совершенно серьезно, что никель и кобальт — сплавы. Предубеждение против химии у Лебедева еще увеличилось, когда ему, не знакомому с общим курсом неорганической и органической химии, пришлось, по предложению Кольрауша, всего за две недели приготовиться к докторскому экзамену по специальным главам органической химии. Постоянное реферирование физико-химических статей на коллоквиумах и рад интересных физико-химических сообщений, сделанных мной и другими докладчиками, постепенно изменили взгляды Лебедева на химию, и он в конце концов не только примирился с ней, но* даже увлекался некоторыми химическими проблемами, мечтая их свести к задачам физики. Я живо помню, как один раз, в начале моих работ у Лебедева (в 1905 г.), он в моем присутствии рассказывал Л. А. Чугаеву о работах в его лаборатории, и на вопрос Чу- гаева, почему он не ставит работ по молекулярной физике, Лебедев отвечал, что только в физике эфира, как ее было принято тогда называть, можно работать чисто, в физике же материи никогда нельзя быть увереннымГв чистоте вещества. Впоследствии Лебедева интересовали не только проблемы физической химии, но и обширная область биофизики, которой я начал заниматься впервые у него. Во время моих работ у Лебедева я предполагал осуществить давнишний мой проект: наблюдать разложение зрительного пурпура офтальмоскопически в живом глазу. О проекте этой работы я сообщил еще в 1903 г. А. А. Эйхенвальду, а в 1907 г. подробно рассказал П. Н. об этом исследовании, указав на связь этого вопроса с моей фотохимической работой в его лаборатории. Лебедева это настолько заинтересовало, что он стал изучать работы Гельмгольца по физиологической оптике, и я помню, как, прочтя всю первую часть оптики, Лебедев зашел ко мне и с восторгом говорил об этом замечательном произведении. В 1909 г. Лебедев при моем участии построил своеобразный офтальмоскоп, позволяющий видеть не только дно глаза без всякого рефлекса со стороны роговицы, но и наблюдать цветное изображение, например спектр, на дне глаза. В 1910 г. на съезде естествоиспытателей и врачей я демонстрировал 11 П. П. Лазарев 161
спектральный офтальмоскоп и мог на нем показать ряд новых явлений физиологической оптики. Чтобы закончить характеристику Лебедева как руководителя лаборатории, как главы школы, нужно указать еще на то, что П. Н. любил говорить, что научная работа слагается не только из исследования в лаборатории, которое нужно уметь во-время закончить или бросить. По существу ни одна работа не исчерпывает вопроса до конца, и зрелость физика, .подчеркивал Лебедев, определяется тем, на какой стадии работы он ее бросит, считая дальнейшие исследования бесполезными. Законченная работа должна быть напечатана так, чтобы она была воспринята ученым миром. На подготовку к печати работы, выходившей из Лебедев- ской лаборатории, практикант обычно затрачивал очень много времени. Лебедев требовал не жалеть труда на самую тщательную отделку, и редко кто из работающих у него переписывал работу менее 5—6 раз. Часто кончалось тем, что Лебедев, недовольный формой работы своего ученика, сам писал за него работу. Когда после обобщения теории возбуждения органов чувств, о котором я сообщал на коллоквиуме у Лебедева, я послал ему в Гейдельберг в начале 1910 г. написанную мною для печати статью, Лебедев ответил мне 16 марта 1910 г., советуя статью переделать. «Статья эта,— писал Лебедев,— не теперь, а впоследствии должна стать классической в физиологии, а потому не жалейте труда, чтобы овделать ее классически, так, чтобы впоследствии авторы руководств по физиологии могли переписывать ее дословно. Статья должна быть популярна для физиологов, т. е. физическая и математическая сторона должна быть элементарно и обстоятельно изложена так, как Вы считаете их нужным изложить в учебнике физиологии для начинающих. Нужно предвидеть те вопросы, которые, естественно, возникают у такого читателя, и на них дать ясный, простой и обстоятельный ответ. Статья эта должна делать школу, и я ее ценность вижу не в объяснении отдельных фактов, а в методике, в том, что физиологические процессы получают не только качественное, но и количественное объяснение. Это первая ласточка, которой суждено сделать весну». Будучи очень взыскательным к форме изложения работы, Лебедев требовал от докладов своих учеников, особенно на съездах, большой четкости и ясности. Бели доклад должен был сопровождаться демонстрациями, Лебедев просматривал их сначала вдвоем с докладчиком, затем производил демонстрации в присутствии ряда лиц и, наконец, выносил доклад на коллоквиум, причем иногда приходилось повторять доклад 162
(в измененной форме) 2—3 раза. «Мы должны все подготовить так, как готовит Художественный театр»,— часто повторял Лебедев, очень любивший этот театр и связанный дружбой с рядом артистов этого театра. Доклад и лекция должны быть безукоризненны, и сам Лебедев, много готовившийся к своим первым выступлениям, требовал этого же и от своих учеников. Мы не будем останавливаться на оценке научных достижений Лебедева: об этом много писалось и у нас и за границей. Мне хотелось только отметить некоторые черты работы Лебедева, мало известные широкой публике. Лебедев оставил по себе небольшое количество работ: оригинальных работ у него было 22. Творческая деятельность Лебедева продолжалась с 1889 г. по 1911 г., т. е. 22 года; следовательно, в среднем Лебедев опубликовывал по одной работе в год. Если брать число опубликованных работ по пятилетиям от 1891 до 1911 г., то на первые три пятилетия приходится по 6 работ, на последнее 4 работы. Сокращение числа работ объясняется, с одной стороны, трудностью тем, а с другой — нарастающей болезнью Лебедева. Если мы сравним число работ Лебедева с числом печатных трудо© других ученых, умерших рано, то найдем следующие данные: у Рима- на (умершего 39 лет) было всего 16 работ, у Фраунгофера (умершего 39 лет)— 18 работ, у Герца (умершего 37 лет) — 25 работ, у Фуко (умершего 47 лет) — 66 работ. Известны ученые, которые оставили после себя всего 2—3 работы, например Галуа, и тем не менее их имена навсегда связаны с историей науки. Мы видим, что одно только количество работ не дает никакого критерия значимости данного ученого. Может удивлять малое количество печатных работ у Лебедева, который целые дни проводил в лаборатории, но это объясняется колоссальной технической трудностью тех вопросов, которые ставил для разрешения Лебедев. Исследования светового давления на твердые тела потребовали от него около 8 лет работы; изучение давления света на газы продолжалось еще дольше — около 10 лет. Если пересмотреть все варианты опытов Лебедева, все контрольные исследования, то мы должны согласиться с Вином, который писал В. А. Михель- сону, что Лебедев «владел искусством экспериментирования, как никто в наше время». Как показывает статистика работ крупных ученых, число и значение работ обычно возрастает с возрастом, достигает около 35—40 лет максимума и потом медленно спадает. У некоторых ученых, например Гельмгольца, продуктивная деятельность продолжалась очень долго. Мы можем, таким образом, сказать, что Лебедев умер в самом расцвете своих сил и, И* 163
если бы не тяжелая болезнь, сведшая его в могилу, он мог бы дать еще немало ценнейших исследований как сам лично, так и через своих учеников. П. Н. ЛЕБЕДЕВ КАК ЧЕЛОВЕК Мне многократно приходилось слышать мнение, что личное знакомство с крупными творцами в области искусства, литературы и' науки часто лишает их ореола, создаваемого их произведениями. Часто выдающиеся и даже гениальные труды принадлежат человеку, не производящему большого внешнего впечатления. Хорошо известен, например, отзыв о Дарвине Бокля, который говорил, что книги Дарвина интереснее, чем он сам. У Лебедева его труды и его личность были тесно связаны между собой, и если труды были талантливы и блестящи, то не менее интересен был Лебедев как человек. Мы не можем дать в кратком очерке полную характеристику П. Н.; остановимся поэтому на некоторых пунктах, интересных для представления о нем как об определенной индивидуальности. К возрасту около 35—40 лет, когда я стал часто встречаться с Лебедевым, у него сложились определенные вкусы, определенные прищлчки, и мне хотелось бы хотя бы кратко о них сказать. В последние два года жизни из-за тяжелой и прогрессирующей сердечной болезни Лебедев отказался от культурных удовольствий, доставляемых театрами, концертами. Пребывание в душном зале было совершенно невозможно для Лебедева, и все попытки его в этом направлении приводили к тяжелейшим сердечным приступам. Говоря о своих немногочисленных друзьях и знакомых, Лебедев с особым чувством сожаления отмечал, что ему невозможно пользоваться всем тем, чем они пользуются и что дает такой большой культурный центр, как Москва. Последние годы своей жизни П. Н. почти не выходил из Физического института Университета, где он жил. Он совершал переходы только из квартиры в лабораторию и обратно. Небольшая прогулка, в особенности в холодное время, вызывала у него через несколько часов сердечный припадок, и Лебедев старался не подвергать себя этой неприятности. Когда в 1911 г. Лебедев покинул вместе с другими про- * фессорами Московский университет и ему пришлось искать себе частную квартиру, он постарался устроить так, чтобы его квартира и временная лаборатория находились в одном доме. В молодости Лебедев любил театр, концерты и постоянно их посещал. Музыку П. Н. любил до самого последнего времени, и у него на вечерах постоянно кто-нибудь пел или играл. 164
Лебедев очень ценил изящную литературу и до самого последнего времени зачитывался произведениями Л. Н. Толстого. В особенности* роман «Война и мир» производил на него огромное, чарующее впечатление. Перечитывая много раз это замечательное произведение «великого писателя земли русской», Лебедев постоянно поражался умению Толстого перенести читателя в отдаленную историческую обстановку, умению так нарисовать картину прошлой жизни, что невольно думается, что автор видел все описываемое сам, что он участвовал в событиях, о которых он так ясно и просто говорит. Толстой восхищал Лебедева в своих литературных произведениях той бодростью, тем чувством любви к людям, той жаждой жизни, которые к последним годам жизни Лебедева слабели у него из-за болезни и которым он завидовал, наблюдая их у окружающих людей. Стремление царских мракобесов вытравить из профессуры все прогрессивное, все передовое удручающе действовало на Лебедева, и иногда он не удерживался в пределах приличия, разговаривая с начальством. Однажды после разговора с попечителем Варшавского учебного округа Лебедев зашел ко мне страшно взволнованный и возмущенный. На мой вопрос, что случилось, Лебедев сообщил, что попечитель приезжал к нему с вопросом о профессуре по физической химии и при этом назвал одного довольно известного в то время физико- химика в Москве. Лебедев знал этого ученого, очень его расхвалил, указал на его педагогические достоинства, на его ученые заслуги. Этого всего, повидимому, было мало попечителю. «А что он не красный?» — спросил-попечитель. «Что же Вы ответили?» — поинтересовался я.— «А я взял в руки спектроскоп и сказал, если Вас интересует цвет, то взгляните в этот инструмент и тогда решите Ваш вопрос». Разгром Московского университета в 1911 г. министром Касоо произвел на Лебедева удручающее впечатление. Лебедев был одним из немногих профессоров, который нигде не имел совместительств и, потеряв кафедру в Университете, он оказывался прямо выкинутым на улицу. Если другие профессора теряли многое, то Лебедев терял все. Порядочные средства, которые имел Лебедев в начале жизни, весьма сократились к этому времени. Жить только на них было трудно, и так как у Лебедева не было и лаборатории, то его научная жизнь была в буквальном смысле разбита. В это время Лебедеву пришли на помощь Общество им. X. С. Леденцова и Городской университет им. А. Л. Ша- нявокого, которые создали для работ Лебедева маленькую лабораторию. Одновременно начались по инициативе ее управляющего Н. Е. Егорова, поддержанного академиком 165
Д. П. Коноваловым, переговоры о переходе Лебедева и моем в Главную палату мер и весов. Наконец, к тому же времени относится предложение, сделаиное Лебедеву директором Нобелевского института С. Аррениусом, перейти в Швецию в Нобелевский институт. Уехав в 1911 г. за границу, Лебедев тяжело переживал предпринятый царским правительством разгром культуры. В конце лета 1911 г. Лебедев писал мне из Гейдельберга: «Здесь русские газеты избегаю читать; все эти 1500 выгнанных медичек — это кошмар».37 5 августа 1911 г., сообщая о планах дальнейшего устройства лаборатории, Лебедев писал: «Сегодня получил очень милое письмо от Аррениуса, и он, видимо, настаивает, чтобы я перешел в Стокгольм. Я все же думаю, что надо остановиться на Палате:38 там мы будем вместе, да и может быть все хорошо устроится». Во время последних месяцев пребывания Лебедева за границей организация лаборатории в Мертвом пер. д. 20, где помещалась квартира Лебедева, была доведена до конца, и в первой половине августа я сообщил ему об этом. 16 августа 1911 г. Лебедев мне прислал ответ. Заканчивается это последнее его письмо ко мне так: «Через несколько дней я буду в Мос&ве и буду от души рад лично убедиться, что мы вместе с Вами будем делать живое дело в Мертвом переулке». Лебедев вернулся из-за границы в сентябре 1911 г., несколько оправившись от кошмарных месяцев, пережитых им после разгрома Московского университета. До самой смерти, последовавшей 1 марта 1912 г., Лебедев с горечью относился к дальнейшему разрушению Университета и к недостойному поведению ряда профессоров, оставшихся в Университете и занявших кафедры ушедших товарищей. Он ясно понимал, что его дело, с таким трудом начатое, все более и более разрушалось, и он не видел сил, которые могли бы приостановить это разрушение. Все это ухудшало здоровье Лебедева и, несомненно, ускорило течение болезни, сведшей его преждевременно в могилу. П. Н. Лебедев — один из крупнейших людей дореволюционной эпохи; он горячо любил русскую, отечественную науку и отдал ей всю жизнь до последних минут. Пример его должен жить среди современных физиков, воодушевляя их и направляя по тому пути, по которому шел наш незабвенный учитель.
А. Г. СТОЛЕТОВ (Биография)39 19 27 г. ПРЕДИСЛОВИЕ Поручение, данное мне в 1918 г. Академией Наук, написать краткую историю русской физики, заставило меня изучить ряд исторических документов, стоящих далеко от интересов лабораторного исследования. Краткая записка по этому поводу была переслана мной в Академию Наук, 40 но собранный материал был так велик и представлял часто такую научную ценность, что мне казалось желательным использовать его для поступившего в том же году предложения Научного химико-технического издательства написать подробную «Историю русской физики». Текущая экспериментальная и теоретическая работа не позволили мне, однако, выполнить это намерение так скоро, как я бы хотел, и потребуется еще ряд добавочных работ, прежде чем этот последний труд появится в печати. При изучении обширного материала по созданию научных школ физиков в России я, конечно, прежде всего должен был обратиться к наиболее близкой мне Московской школе физиков, среди которых центральным лицом является ее основатель А. Г. Столетов. Н. А. Умов был его учеником, по крайней мере в студенческое время, а П. Н. Лебедев — долголетним ассистентом. Биографиями этой группы лиц я и хотел в настоящей книжке ограничиться. Однако по некоторым соображениям представлялось интересным добавить еще биографию Б. Б. Голицына, вся работа которого, за исключением короткого периода, проведенного в Москве, протекала в Академии Наук. Поэтому я и полагаю, что биографии Столетова, Умова, Лебедева, Голицына, являющихся крупными представителями частью московской, частью петербургской физики, могут не иметь общего объединяющего заглавия, а должны рассматриваться как жизнеописания тех деятелей науки, с которыми автору пришлось ближе всего лично познакомиться; с некоторыми из них автора связывала долголетняя дружба. 167
* * * Александр Григорьевич Столетов41 родился 29 июля 1839г. во Владимире и происходил из небогатой купеческой семьи. Отец его имел кожевенный завод и занимал в городе ряд общественных должностей. Он мало вмешивался в воспитание детей, которыми занималась мать, оказавшая большое влияние на развитие молодого Столетова. Повидимому, этому влиянию Столетов обязан интересом к литературе, сохранившимся у него навсегда; особенно увлекался он Пушкиным и Лермонтовым, которые были в юности его любимыми писателями. Изучение русских классиков, естественно, влекло Столетова к самостоятельному творчеству. Сравнительно в очень раннем возрасте Столетов начал писать стихи и описывать события своей жизни, занося их в дневник. К этому времени относится и изучение Столетовым иностранных языков, позволившее ему впоследствии легко писать и докладывать за границей о своих научных работах. Десяти лет Столетов поступил в гимназию в г. Владимире. В гимназии, кроме основательного знакомства с русской литературой, он успел хорошо познакомиться с рядом отделов естествознания; здесь же у него пробудился интерес к физике, которой он занимался в последние годы гимназического учения. В 1856 г. Столетов окончил с золотой медалью гимназию и в этом же году поступил на физико-математический факультет Московского университета. Преподавание в Московском университете в это время еще не было на должной высоте. Экспериментальную физику читал проф. М. Ф. Спасский, лекции которого не отличались ни обилием научного материала, ни хорошей экспериментальной постановкой опытов. Лишь «а старшем курсе Столетов мог познакомиться в лекциях проф. Н. А. Любимова с современными воззрениями по физике. Однако самого главного, что совершенно необходимо для преподавания физики,— физической лаборатории,— не было в Московском университете. В 1860 г. Столетов окончил Университет и был оставлен, по отзыву Н. А. Любимова, для приготовления к профессорскому званию. Весьма скоро случайное благоприятное обстоятельство дало возможность Столетову поставить свои занятия гораздо более глубоко, чем это было раньше. В 1862 г. профессорами Рачинскими была создана стипендия для командировки за границу с содержанием в 1000 руб. в год, и на эту стипендию был предложен Столетов как наиболее достойный. Летом 1862 г. Столетов уехал, причем направился сначала в Гейдельберг, где прежде всего хотел познакомиться с 168
АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ СТОЛЕТОВ (1839-1896)
лекциями по математической физике создателя математической школы в Германии того времени — Кирхгофа. Лаборатории у Кирхгофа в то время не было, и поэтому Столетов мог только прослушать его теоретический курс, а практически ему пришлось заниматься на частной квартире у проф. Рачинского, который в это время жил в Гейдельберге. Кроме лекций Кирхгофа, Столетов посещал лекции Гельмгольца по физиологии и прослушал кур£ его ле'кций, представлявший собою энциклопедию всего того, что было сделано в области естествознания за последние годы. Из Гейдельберга Столетов направился в Берлин, а оттуда поехал в Геттинген, где работал под руководством Вебе- ра. Общее впечатление о Вебере было у Столетова не вполне благоприятное. В своем письме к брату Столетов пишет: «Вебер — прекурьезный старичок. Одет он довольно цинично, говорит престрадно, не договаривая, растягивая слова и проч. Взглянув на него и даже послушав его, не подумаешь, что столько дельного, нового, теоретически глубокого вышло из этой головы». В 1863—1864 гг. Столетов работал в Физической лаборатории Магнуса, помещавшейся на частной квартире последнего. Эта лаборатория^ в сущности, являлась первой школой экспериментальной физики в Европе. Во время пребывания в Берлине Столетов познакомился с М. П. Авенариусом, * который на него произвел очень большое впечатление; это впечатление Столетов передает следующим образом: «Впервые познакомились мы во время нашей первой заграничной командировки в Берлине, где я проводил зимний семестр 63—64 года. Мой новый приятель был стройный брюнет, с очень изящными, симпатичными чертами лица, прекрасно владеющий немецким языком, любитель музыки |(он сам недурно пел), страстный и искусный шахматист и охотник до лошадей». Таково было первое впечатление. «Весною 1864 г.,— продолжает Столетов,— мы оба переехали в Гейдельберг, здесь поселились на общей квартире, и так прожили несколько месяцев до отъезда Михаила Петровича. Вместе слушали лекции Кирхгофа, вместе бродили по прелестным окрестностям города, жили душа в душу. Ни разу не было размолвки. На другой год, перед защитой магистерской диссертации и получением места доцента в Киеве, Авенариус еще раз приезжал на лето в Гейдельберг и застал меня еще там». Отношение обоих русских ученых к Кирхгофу было пол- * Впоследствии профессор в Киеве 170
но глубокого уважения; и для Авенариуса и для Столетова лекции и указания Кирхгофа были истинным откровением. «Физическая наука,— пишет Столетов,— в ее идеальном виде, как сочетание теоретической мысли с экспериментальным искусством, предстала нам здесь впервые в лице великого творца спектрального анализа». В 1866 г. Столетов вернулся в Россию, пробыв за границей три с половиной года. За время пребывания за границей Столетов не только прослушал огромное количество курсов, не только проконспектировал массу книг, но успел весьма основательно ознакомиться с классиками физики и математики, и мы в его записных книжках видим целые конспекты сочинений Гаусса, Томсона и Кирхгофа. Поездка за границу сыграла и другую роль в жизни Столетова: он познакомился с той экспериментальной наукой, которой почти не было тогда в России и которая заставила его усиленно думать о работах по опытной физике и о создании для этого подходящих условий в Москве. По возвращении в Москву Столетов начал подготовлять свою магистерскую диссертацию, которую в 1869 г. защитил при Московском университете. Диссертация была посвящена общей задаче электростатики, занимавшей крупнейших физиков и математиков того времени. Морфи и Томсон решили эту задачу для отдельных частных случаев. Столетов дал ряд обобщений прежних решений и привел задачу электростатики к весьма общей проблеме, которая представляет не только большой физический, но и большой математический интерес. *~ Подготовка к диссертации потребовала от Столетова такой напряженной работы, что он вскоре после этого заболел нервным расстройством и только в середине 1870 г. оправился настолько', что мог снова вернуться к чтению лекций и работам. При содействии профессора опытной физики Любимова Столетову удалось получить в 1871 г. принципиальное разрешение на устройство физической лаборатории. Однако это разрешение затянулось, и Столетов, не желая откладывать в долгий ящик вопрос о лаборатории, стал совместно с Шиллером (впоследствии профессор Киевского университета) целые дни проводить в физическом кабинете над подготовкой будущего физического практикума и задач для специалистов. Стремление привлечь к работе большое количество молодых физиков заставило Столетова обратиться к созданию коллоквиумов, и весьма скоро на квартире Столетова стал собираться кружок — для чтения рефератов, для обсуждения самостоятельных работ; в этом кружке принимали участие 171
его ближайшие ученики (Шиллер, Жуковский, Зилов и др.) и молодые профессора: Цингер, Слудский и Бредихин. Только в 1874 г. Столетову удалось добиться устройства физической лаборатории, куда и были перенесены его первоначальные коллоквиумы. В этих коллоквиумах стали принимать участие не только физики и астрономы, но и математики. В 1881 г., когда Столетов был избран председателем Физического отделения Общества любителей естествознания, занятия столетовского коллоквиума были перенесены в это Отделение. Занятый устройством будущей лаборатории, Столетов не имел возможности создать необходимые условия для своих собственных экспериментальных исследований. Помещение кабинета было настолько мало приспособлено для научной работы, что нельзя было говорить о серьезных экспериментальных работах, и поэтому, желая для докторской диссертации выбрать экспериментальную тему, Столетов вынужден был отправиться за границу, причем, естественно, поехал в тот же Гейдельберг, где провел первые годы своей ученой деятельности. Нужно отметить, что предложение Столетова работать в Гейдельберге было встречено с огромным сочувствием Кирхгофом, который написал ему по этому поводу чрезвычайно любезное письмо. Столетов поехал за границу весной 1571 г., а в ноябре он вернулся обратно, уже собрав достаточный экспериментальный материал, который должен был обработать в России. Темой для диссертации было исследование зависимости магнитной восприимчивости железа от намагничивающейся силы. Столетов разработал экспериментальную методику и привел в своей диссертации новые чрезвычайно важные и интересные факты, касающиеся намагничивания, которые до этих пор совершенно не были известны. Ему удалось, например, доказать, что магнитная восприимчивость вначале растет, достигает затем некоторою максимума, после чего, при увеличении намагничивающей силы, снова начинает падать, приближаясь к нулю. Существование этого максимума было впервые открыто Столетовым, и последующие работы других исследователей вполне подтвердили все его результаты. Докторскую диссертацию Столетов защитил в 1872 г. и был назначен экстраординарным профессором, а в следующем году утвержден ординарным профессором. Возобновление Столетовым хлопот о физической лаборатории, благодаря поддержке ректора Московского университета, знаменитого историка С. М. Соловьева, наконец, увенчалось успехом; под лабораторию был отведен второй этаж небольшого дома, который и по сие время сохраняется на 172
университетском дворе. Приспособление помещения под лабораторию шло настолько успешно, что вскоре Столетову удалось уже вполне оборудовать лабораторию для практикантов, и ее можно было открыть для практических занятий студентов. Первое время занятия со студентами в лаборатории и лекции занимали у Столетова почти все время. Лекции Столетова представляли собой чрезвычайно большой интерес по той ясности и простоте, с которой он излагал самые трудные вопросы физики. Уже одни его литографированные конспекты могут дать довольно ясное представление о том изяществе метода и той простоте изложения, которые были так свойственны Столетову. Но еще большее впечатление мы получим от чтения единственного напечатанного им курса — введения в акустику и оптику, где Столетовым собрано все то, что характеризовало тогда эти отрасли науки. Курс этот среди европейских курсов того времени, несомненно, занимал одно из выдающихся мест. В это время в лаборатории Столетова начинали работать Зилов, Колли, Шиллер, Соколов, Щегляев, Станкевич, Гольд- гаммер, Михельсон и другие молодые ученые, из которых потом многие сделались профессорами. После того как практикум был налажен и специалисты устроились для работ в лаборатории, Столетов вернулся к своим экспериментальным исследованиям. Здесь прежде всего нужно отметить весьма трудное и чрезвычайно важное определение так называемой величины с, измерения, с которыми он продолжал работать до 188 От., причем на электрической выставке в Париже за это исследование ему был присужден почетный диплом. Одновременно в лаборатории Столетова были закончены исследования Колли и экспериментально завершены докторские диссертации Шиллера и Зилова. Чтобы ясно представить себе значение работ Столетова, посвященных определению величины с, о которой мы только что сказали, необходимо отметить, что незадолго до начала работ Столетова Максвелл впервые указал на то, что скорость распространения электромагнитного процесса в пустоте должна быть равна отношению электромагнитной единицы количества электричества 'к единице электростатической (величине с). Эта величина уже из старых весьма несовершенных опытов Вебера и Томсона оказалась весьма близкой к скорости света, и это позволило Максвеллу заключить, что электромагнитный процесс распространяется со скоростью света, и, стало быть, свет есть электромагнитный процесс. Столетов, понимая огромное значение этого определения величины с, дал более точный прием измерения этого отношения, и 173
Максвелл в своем знаменитом трактате об электричестве и магнетизме отметил метод Столетова как один из самых надежных и точных методов для определения величины с. Нужно отметить, что впоследствии по методу Столетова Клеменчич в Граце произвел про-верку результатов Столетова и получил значение с> почти совпадающее со скоростью света. Последними работами Столетова являются его знаменитые исследования по актино-электрическим явлениям. А В I J. ^-1 4 1 I I I II Рис. 1. Схема установки для наблюдения фотоэлектрического эффекта по А. Г. Столетову S Рас. 2. Зависимости силы фотоэлектрического тока (7) от разности потенциалов (V) по А. Г. Столетову Если металлическую пластинку А (рис. 1) связать с отрицательным полюсом батареи, а положительный полюс связать с пластинкой Л, состоящей из металлической сетки, то, освещая пластинку А через петли сетки В ультрафиолетовыми лучами источника 5, можно наблюдать появление электрического тока, идущего по направлению стрелок, тока, который будет нарастать по мере того, как мы будем увеличивать число элементов нашей батареи G. Бели мы будем измерять гальванометром силу тока, который циркулирует в цепи, то результаты измерения представятся графически в виде кривой рис. 2, на котором по оси ординат отложена сила тока J, а по оси абсцисс — разность потенциалов V на обкладках нашего конденсатора. Эта кривая представляет собою особенности токов в газе, впервые открытых Столетовым. Исследуя кривую, замечаем, что в самом начале ток растет (от 0 до а) почти пропорционально разности потенциалов на контактах воздушного конденсатора, состоящего из пластинки и сетки. В этом случае законы электрического тока не отличаются от того, что мы наблюдаем в жидкостях и твердых газах, т. е. здесь выполняется закон Ома. Далее начинается отступление от закона Ома. В области, которая 174
у нас на рисунке отмечена двумя вертикальными пунктирными линиями, мы имеем более медленное нарастание тока, чем это требует закон Ома; наконец, в той области, где линия тока горизонтальна, наблюдается постоянство тока при измерении разности потенциалов на концах нашего проводника, т. е. полное отступление от закона Ома. Это отступление свойственно газовой среде, и ток, при котором сила тока не зависит от напряжения, носит название «тока насыщения». Работы Столетова по актино-электрическим явлениям считаются классическими и цитируются во всех книгах, излагающих движение электричества в газах. Так, например, главу о явлениях фотоэлектрических, или, как их называл в свое время Столетов, актино-электрических, известный физик Д, Томоон начинает с изложения работы Столетова, положившей начало всем дальнейшим работам в этой области. Мы не будем останавливаться на работах Столетова, которые касаются критических температур и 'которые весьма яысоко ценились в свое время. Укажем только, что последний период деятельности Столетова '(изучение актино-электрических процессов) является венцом его деятельности. Мне приходилось неоднократно слышать от Лебедева, что Столетов много раз просил его продолжать эти работы — настолько (большое значение придавал Столетов этому разделу физики, настолько ясно сознавал огромное значение, которое эти работы могут иметь для будущей физики. И он не ошибся. Нет сомнения, что современное развитие электронного учения и учения о квантах (атомах энергии) в значительной степени обязано развитию учения о разрядах в газах. Эта область, которая была создана Столетовым, безусловно является наиболее важной частью его деятельности, и его имя навсегда будет связано с отделом науки, в котором он с таким блеском работал. В последние годы жизни Столетов привлек в свою лабораторию ряд ученых. Благодаря его стараниям был приглашен в Москву Голицын. По инициативе Столетова позднее в Москве стали работать Ульянин (ныне профессор в Казани), а затем Лебедев, явившийся впоследствии одним из преемников Столетова по заведыванию лабораторией. В последние годы Столетову пришлось фактически отойти от за- ведывания созданным им учреждением, но душой он оставался в этом учреждении, и работы, которые велись его сотрудниками и учениками, всегда интересовали Столетова. В эти годы Столетов много думал о создании в Москве Физического института. Однако ему не суждено было увидеть 175
даже начало этого дела. Он умер накануне того момента, когда решено было создать Физический институт Московского университета. Поездки за границу позволили Столетову познакомиться почти со всеми европейскими физиками. Он знал лично Маскара, Липпмана, Камерлинг-Онеса и других исследователей. Отношения Столетова с ними всегда оставались дружескими и теплыми, хотя, конечно, оценить Столетова во всей его полноте, понять, что Столетов дал для русской физики не только как ученый, но как учитель, как руководитель лаборатории, как профессор,— они, конечно, не могли. Они не представляли того выдающегося значения, которое Столетов сыграл в русской науке и в науке вообще. Мы должны заключить наш беглый и неполный очерк богатой содержанием жизни Столетова указанием на то, что Столетову принадлежит ряд блестящих популярных речей, среди которых особое место занимает его очерк развития наших представлений о газах. В этой речи (а'ктовая речь в Московском университете в 1878 г.) Столетов с необыкновенным блеском и с необыкновенной глубиной изложил не только современное состояние учения о газах, но и всю историю развития этого вопроса. В этой речи лучше чем в каких- нибудь других его произведениях видна не только глубина мысли, но и та эруДиция, которая отличала его; в этой речи переплетены сведения из разных областей науки, и можно удивляться той ясности и простоте, той живости, с какой Столетов излагает материал. Другие его произведения популярного характера собраны в отдельной книге,42 которую мы можем рекомендовать всем, кто желал бы ближе познакомиться с одним из блестящих популяризаторов в России. Наконец, нужно отметить, что Столетов неоднокоатно читал публичные лекции. Такова сложная и многосторонняя жизнь одного из крупнейших русских людей, основателя московской школы физиков. Несомненно', что возникшие в это время школы в Киеве и отчасти в других местах нашего обширного отечества имели своим прообразом ту школу, которую создал Столетов и которая, как будет видно из следующих биографий, дала русской науке так много ценного, та'к много интересного.
Б. Б. ГОЛИЦЫН (Биография)43 19 27 г. Борис Борисович Голицын родился 18 февраля 1862 г. в Петербурге и являлся одним из потомков знаменитого сподвижника Петра Великого — кн. Михаила Михайловича Голицына, победителя шведов при Шлиссельбурге, Нарве и Митаве. По собственному желанию Голицын поступил в Морское училище в Петербурге. Чтобы подготовиться к курсам, которые читались в Морском училище, Голицын стал брать уроки у бывшего преподавателя астрономии в Морском училище Изыльметьева. Метод преподавания Изыль- метьева отличался большой оригинальностью. Он старался по возможности меньше рассказывать сам, требуя от своих учеников самостоятельного решения математических и других задач, так что мы можем сказать, что Голицын самостоятельно прошел весь курс подготовки, и только общим руководством и указаниями он был обязан Изыльметьеву. Этот способ работы, естественно, принес огромную пользу, и Голицын постоянно вспоминал с большой благодарностью о своем первом учителе. В Морском училище Голицын пробыл пять лет. В летние месяцы (1877—1879) он участвовал в плаваниях, организованных училищем в Балтийском море, причем ему пришлось плавать и на парусных судах. Во время этих плаваний Голицын лицом к лицу столкнулся с трудным и сложным морским делом. Начальник того отряда, к которому принадлежал Голицын, считал необходимым, чтобы будущие моряки знакомились со всеми деталями своей будущей деятельности; поэтому он заставлял воспитанников училища начинать свое практическое образование в море с изучения обязанностей рядового матроса. При той строгости и требовательности, которые отличали начальника отряда, Голицыну пришлось тщательно изучить все детали морского дела, и это опять-таки оставило след в нравстзенном обли'ке Голицына. Во всяком деле, которое он брал на себя, он стре- 12 п. П. Лазарев 1"
милея итти от самого начала; заинтересовавшись каким- нибудь практическим, техническим вопросом, он мог впоследствии, после изучения, познакомить людей, работавших в данной отрасли производства, со всеми деталями, касающимися их специальности. Помимо образовательного значения, летние плавания, как отмечает большинство моряков, имели большое воспитательное значение, делая учащихся более уживчивыми, более терпимыми к мнению других из-за постоянного пребывания в обществе сверстников. Голицын имел огромное счастье учиться в училище, во главе которого стоял начальником выдающийся педагог того времени контр-адмирал Епанчин. По общему признанию, таких начальников Морское училище не .имело до него, не имело и после него. Училище приучило Голицына к чрезвычайно строгой экономии своего времени, к точности в работе, к той правдивости, которая так необходима ученому и которая являлась основной чертой Голицына. На рождественские каникулы почти каждый год Голицын уезжал в Италию к своей матери, с которой у него сохранились вплоть до самой смерти дружеские, теплые отношения. Очень трудные экзамены Морского училища (необходимо было сдать в «чень короткий срок 14 предметов) были сданы Голицыным блестяще, и он окончил курс первым. По окончании курса Голицын был назначен офицером на фрегат «Герцог Эдинбургский», который должен был в 1880 г. совершить свое первое заграничное плавание. «Герцог Эдинбургский» вышел из Кронштадта в плавание в октябре, но ему пришлось в Шербурге стать на дооборудование, которое продолжалось около месяца. Условия, в которых жил молодой офицер на «Герцоге Эдинбургском», были очень тяжелы. Никто из молодых офицеров не имел отдельной каюты; им приходилось спать в тех условиях, в которых спят матросы. Тем не менее, несмотря на все эти затруднения, Голицын с ревностью набросился на изучение точных наук, познакомился с русскими классиками и продолжал знакомиться с обширной иностранной литературой. После тяжелых плаваний в северных морях Голицын некоторое время плавал в Средиземном море, причем посетил ряд портов, побывал в Неаполе и Риме, который поразил его своим художественным богатством. В 1881 г. Голицын на «Герцоге Эдинбург ском» проехал в Яффу, а затем ему пришлось совершить путешествие по Палестине. Он побывал в Иерусалиме, был в Иерихоне, на Иордане, на берегах Мертвого моря и в Вифлееме. Это путешествие оставило у Голицына неизгладимое впечатление. 178
;^*"'*1|Р*Х,М^™^ З^*-5' ^"-Г*^" БОРИС БОРИСОВИЧ ГОЛИЦЫН 0 862-1915) 12*
Уже с самого начала плавания интерес к отвлеченным научным знаниям заставил Голицына серьезно' призадуматься над своим дальнейшим образованием. Он думал, вернувшись в Петербург, поступить вольнослушателем Петербургского университета. Однако начальство всячески препятствовало этому, и, несмотря на все хлопоты и старания Голицына, ему не удалось осуществить своей мечты. Условия петербургской жизни — необходимость много работать и жить в сравнительно мало гигиенических условиях, в сырой и холодной квартире — сказались на здоровье Голицына: он заболел туберкулезом и вынужден был покинуть на сравнительно долгое время Россию, чтобы восстановить в теплом климате свои силы. Прежде всего он направился в Италию и записался во Флоренции в школу социальных наук, где слушал лекции по истории, по праву, физике и химии. В то же время он начал практически входить в работу чисто научного характера, и в Техническом институте под руководством профессора Бартоли предпринял свои первые исследования. Теоретические работы Бартоли посвящены вопросу о световом давлении, который был рассмотрен им термодинамическим путем. В одно время с Бартоли, но совершенно иным путем, Максвелл в своих классических работах по электричеству обнаружив световое давление, исходя из общих свойств электромагнитного поля. Естественно, что работа у Бартоли оказала большое влияние на образ мыслей Голицына, и он уже в то время задумал сделать физику своей специальностью. Для этой цели он стал брать частные уроки высшей математики, которые его очень увлекали. Однако переход от морской деятельности к деятельности ученого совершился у Голицына не сразу. По возвращении в Петербург Голицыну пришлось поступить в Николаевскую морскую академию; там он прослушал ряд курсов, которые были для него впоследствии очень важны. Особенно замечательными были курсы Коркина по математике, Цингера — по астрономии и Де Колонга — по девиации.44 Преподавание физики было в то время поставлено сравнительно плохо, особенно плохо были поставлены практические работы. Чтобы несколько лучше усвоить курс экспериментальной физики, Голицыну пришлось начать работу у себя на дому. Однако смена проф. Краевича Садовским, имя которого связано в настоящее время с вопросом о механическом действии поляризованного по кругу луча на вращающее оптически тело (эффект Садовского), позволила Голицыну уже в Морской академии ближе подойти к вопросам физики, к которой он, как мы видели, еще в Италии проявил особый интерес. 180
Обойденный при производстве в соответствующий чин по окончании Академии и обиженный ответом высшего морского начальства, Голицын решил покинуть флот, где ему к тому же трудно было заниматься научной работой, и он решил поступить в Петербургский университет. Однако и на этот раз Голицыну не удалось осуществить свою давнишнюю мечту. Несмотря на то, что он был уже вполне подготовленным ученым, прошел не только курс Морского училища, но и курс Морской академии, следовательно, вполне мог попасть на высший курс физико-математического факультета, последний был для Голицына закрыт, так как у него не было аттестата зрелости. И хотя Голицын был достаточно хорошо знаком с классическими языками и предложил даже сдать дополнительный экзамен по латинскому и греческому языкам в объеме гимназического курса, ему все же было отказано в- этом и было предложено сдать экзамен по всему гимназическому курсу, включая арифметику, закон божий и т. д. Такое нелепое требование, естественно, вызвало у Голицына протест, и он решил поступить в один из заграничных университетов. Выбор его пал на Страсбургский университет. Перед поступлением в Университет Голицыну пришлось в срочном порядке изучить немецкий язык, которым он раньше почти совсем не занимался. Для этой цели он поселился во Флоренции, где у одного немца брал в течение 2—3 месяцев уроки, и только- весной 1887 г. переехал в Страсбург. Так же, как и Лебедеву, с которым очень сблизился во время пребывания в университете Голицын, ему пришлось оканчивать Университет при заместителе Кундта, Кольрауше, который не мог заменить своего предшественника. Естественно, что то чувство энтузиазма, которое внушил Голицыну Кундт, постепенно исчезло при столкновении с холодной педантичностью Кольрауша. Помимо курса общей физики, Голицын слушал лекции Кона по теоретической физике; математику он слушал у Шеринга, Рейе и Христофеля. Из всех сотоварищей по университету в Страсбурге Голицын особенно близко сошелся с Лебедевым, с которым у него сохранились дружеские отношения до самой смерти. Лебедев и Голицын жили у одной хозяйки, вместе обедали, причем для сокращения времени за обедом должны были друг другу рассказывать содержание новых прочитанных работ. Такие же разговоры сопровождали обыкновенно и те интересные прогулки, которые они совершали в окрестностях Страсбурга, в Вогезах и Шварцвальде. Большое влияние на молодежь имели замечательные так называемые «пивные» коллоквиумы Кундта, происходившие где-нибудь в пивной по окончании еженедельных рефератных собраний. На них Кундт обыкно- 181 s
венно рассказывал о событиях своей жизни, знакомил с теоретическими проблемами физики, ставил новые вопросы. Большую роль в жизни Голицына в страсбургский период сыграла семья русского психиатра Шульца. Каждую неделю собиралась у Шульца молодежь, и здесь часто можно было встретить, наряду с Голицыным, Лебедева и других русских, живших в Страсбурге. В 1887 г. появилась первая печатная работа Голицына. В 1890 г. Голицын подготовил в Страс- бургском университете свою докторскую диссертацию относительно дальтоновского закона, причем ему присужден был докторский диплом summa cum laude (с отличием). Осенью 1890 г. Голицын держал магистерские экзамены в Петербургском университете, по окончании которых он уехал в Москву. После женитьбы Голицын отправляется в заграничное путешествие по Германии, Швейцарии, Италии, Греции и Турции. По возвращении в Петербург Голицын, по предложению директора Главной физической обсерватории Вильда, поступил в Обсерваторию и начал усиленно работать в области геофизики. Однако Голицыну недолго пришлось оставаться в Обсерватории. В 1891 г. ему было предложено место приват-доцента в Московском университете; после прочтения двух лекций Голицын был утвержден приват-доцентом и начал читать курс математической физики для студентов старшего курса. Одновременно Голицын развил большую общественную деятельность. Он часто выступал с публичными докладами в аудитории Политехнического музея; кроме того, занимался научной работой в Физической лаборатории Московского университета. В 1893 г. Голицын закончил свою работу, которую он предполагал защищать в качестве магистерской диссертации (исследование по математической физике). Эта работа состояла, в сущности, из двух совершенно отдельных частей: первая часть заключала изучение так называемого пондеромоторного действия радиации и молекулярных явлений, вторая часть была посвящена изучению общих Свойств лучистой энергии. В этой второй части Голицын впервые в науке поднял вопрос о температуре эфира, в котором распространяются световые лучи,— вопрос, который впоследствии разработали проф. Больцман и другие исследователи. В этой же части Голицын предпринимает изучение законов радиации и делает некоторые весьма замечательные выводы, которые, однако, не были поняты его рецензентами, нашедшими в этой работе большие недостатки и предложившими Голицыну взять диссертацию обратно и окончательно ее переделать. Мы должны отметить, что эта работа, особен- 182
ео ее вторая часть, вызвала со стороны некоторых оппонентов чрезвычайно резкую и страстную критику, в которую пришлось вмешаться и людям совершенно посторонним. Эту критику мы должны признать, однако, несправедливой. В числе противников Голицына в это время нужно назвать Столетова, который, несомненно, не понял и не оценил работы Голицына; далее, К. А. Тимирязева, работы которого стояли совершенно в стороне от работ Голицына. Многие из профессоров стали на сторону Голицына; среди них на первом месте нужно указать Умова, оценившего оригинальность мыслей и выводы, которые Голицын сделал в своей первой работе. В 1893 г. Голицын, в качестве преемника физика Артура Эттингена, переехал в Юрьев, где оставался недолго: 4 декабря 1893 г. он был избран адъюнктом Академии Наук. Его избрание было подписано академиками Вильдом, Баклун- дом, Белыптейном, Бредихиным и Чебышевым. Работа в Академии и спокойные условия жизни позволили Голицыну сосредоточить свое внимание на точной науке и забыть тяжелые переживания, связанные с защитой диссертации и столкновениями в Юрьеве. В 1894 г. Голицын получил в свое заведывание небольшой Физический кабинет Академии Наук. В этом кабинете за последние годы никто не работал, и новому директору кабинета пришлось с самого начала приводить его в порядок и придавать ему тот современный вид, который позволил бы вести научную работу по физике. Голицын путем настойчивых стараний расширил этот кабинет и нача^д там ряд работ, которые были связаны с новой заинтересовавшей его областью— с вопросами теоретической и инструментальной сейсмометрии (изучение явлений землетрясения). Одновременно Голицын занялся и другими чисто физическими работами, и здесь на первом месте нужно указать на одну замечательную работу, являющуюся своего рода единственной, именно — на изучение так называемого принципа Допплера. Работа в Академии скоро связала Голицына с другими учеными учреждениями. Ему пришлось взять на себя чтение курса физики в Николаевской морской академии и приспособить там кабинет для лекций и научной работы. В 1898 г. Голицын был избран членом конференций Академии; в 1899 г. приглашен читать лекции по опытной физике в Женский медицинский институт; в 1898 г. избран экстраординарным академиком; в 1899 г., по приглашению Витте, работал в качестве товарища управляющего в Экспедиции заготовления государственных бумаг, причем Голицыну пришлось, ввиду огромных и сложных обязанностей, сократить свою научную и педагогическую работу и принять участие в реорганизации 183
этого огромного учреждения. В 1899 г. Голицын был назначен на пост управляющего Экспедицией заготовления государственных бумаг, где ои оставался в течение шести лет — до осени 1905 г. Это предприятие было Голицыным блестяще реорганизовано, и ему удалось составить новый оборотный капитал в 70 000 руб., позволивший широко поставить работу в Экспедиции. Нужно отметить, что во всех отделениях учреждения Голицын уже с самого' начала установил 8-часовой рабочий день, увеличил содержание служащим и ввел новый штат работников. Совместно с академиком Баклундом Голицын организовал экспедицию на Новую Землю для наблюдения за солнечным затмением. Благодаря своим работам в области сейсмологии ему удалось широко поставить сейсмическое дело в России, и он был в 1911 г. избран президентом Сейсмической ассоциации. Перечисляя все работы Голицына, мы должны указать, что он часто являлся инициатором предприятий, связанных с морским и военным делом, что ему пришлось много работать в контакте с Ученым комитетом Главного управления земледелия и землеустройства. Однако ни одна из этих работ, в том числе и работа в конференции Академии Наук, не отвлекала его от самого главного, от самого существенного — от его научной деятельности. Все работы, которые были Голицыным начаты еще^ в Физической лаборатории Академии Наук, были чрезвычайно расширены, когда он был избран директором Главной физической обсерватории. Это обстоятельство дало ему повод к реорганизации этого центрального учреждения по метеорологии и геофизике и предоставило ему возможность ближе подойти к тем вопросам, которые были связаны с вопросами землетрясений. Перейдем теперь к более детальному обзору работ, выполненных Голицыным. Как мы видели выше, первые по времени появления работы Голицына относятся непосредственно к области физики, а именно — к вопросам молекулярной физики. В своей докторской диссертации Голицын произвел исследования закона Дальтона. С вопросом о молекулярной структуре тел связаны чрезвычайно интересные работы Голицына, посвященные критической температуре тел. Голицын разработал в высшей степени простой и интересный способ, показывающий непрерывное изменение плотности тел при критическом состоянии. К этому разряду работ относятся его исследования по абсолютному размеру молекул й одна остроумная работа по методу определения плотности насыщенных паров при высокой температуре. 184
Говоря о чисто физических работах, мы должны остановиться на серии спектроскопических исследований, которые были посвящены частью изучению строения спектров ртути, а частью — исследованию принципа Допплера, незадолго перед тем экспериментально установленного в оптике Бело- польским. Эта работа является, несомненно, одной из тех классических работ, которые надолго оставляют след в науке. Дело заключается в следующем. Если мы имеем источник колебаний, который находится в покое, то волны этого источника, проходя через среду, отделяющую его от наблюдателя, дают этому последнему представление о частоте колебаний источника, излучающего волны. Таким образом, число отдельных доходящих до наблюдателя волн в единицу времени определяет частоту колебаний источника. Так будет происходить, пока источник и наблюдатель будут находиться в покое. Если источник начинает двигаться, то-, смотря по тому, движется ли источник по направлению к наблюдателю или от него, до наблюдателя будут доходить или более частые, или более медленные колебания. Таким образом, в зависимости от движения источника колебания по отношению к наблюдателю получается изменение числа колебаний, доходящих до наблюдателя в единицу времени, и если мы имеем дело с акустическим процессом, то высота звука. источника будет изменяться в зависимости от того, двигается ли источник звука по направлению к наблюдателю или от него. В первом случае мы имеем повышение частоты колебаний, во втором — ее пощжение. Всякому известно это явление из обыденной жизни. Например, хорошо известно изменение звука свистка паровоза, быстро проходящего мимо наблюдателя поезда. Те же процессы обнаруживаются и в явлениях световых, которые тоже представляют собой, по современным воззрениям, колебания. В оптике аналогичное явление выразится в том, что в спектре светящегося тела будет наблюдаться смещение спектральных линий этого тела в сторону меньшего числа колебаний, к красной части спектра (при удалении источника световых колебаний от наблюдателя), или, наоборот, к фиолетовой части спектра (при движении источника к наблюдателю). Разумеется, скорость движения, при которой проявится эффект смещения спектральных линий, должна быть при световых процессах гораздо больше, так как самый эффект зависит от скорости распространения лучей и делается тем меньше, чем больше скорость распространения колебаний. В световом луче поэтому явления будут гораздо менее заметны, чем при звуке, и только Белопольскому в Пулкове при пользовании остроумными методами удалось осуществить 185
впервые экспериментальную проверку этого принципа, играющего огромную роль в астрономии. Движения светил по направлению к наблюдателю или от него могут быть изучены чрезвычайно точно при помощи смещения спектральных линий, и Белопольекий, которому наука обязана огромным количеством наблюдений в этой области, был первым, кто экспериментально проверил этот принцип. Голицыну принадлежит замечательное по точности дальнейшее изучение этого принципа, и основные работы Бело- польского и Голицына в этой области цитируются во всяком крупном учебнике оптики как единственные работы, посвященные изучению этого основного явления. Однако главную роль в работах Голицына играют его исследования в области учения о землетрясениях, его исследования по сейсмометрии.45 В начале 900-х годов германский ученый Вихерт показал, что землетрясения, зависящие от внезапных смещений горных пород, обусловленных деформацией земной коры, вызывают в упругих слоях земли волны, которые распространяются со скоростью нескольких тысяч метров в секунду и которые, таким образом, могут дать представление о возникшем землетрясении в далеко лежащих от места землетрясения районах земного шара. Изучение сейсмических волн показало, что, как во всяком упругом теле, эти волны могут быть двоякого рода: с продольным колебанием частиц упругого тела (эти волны, аналогичные акустическим, распространяются с большой скоростью, достигающей 5000 м в секунду) и с поперечным перемещением частиц по отношению к направлению движения (эти волны возникают одновременно с первыми и имеют меньшую скорость распространения). Те и другие волны, возникшие в определенной точке земною шара, пробегают через кору земли и, далее, через внутренние части земного шара и несут, таким образом, в разные места земли весть о случившейся в определенном месте земного шара катастрофе. При этом на своем пути волны испытывают явления преломления, явления отражения, явления поглощения. Таким образом, изучая эти волны, можно составить себе правильное представление о структуре земного шара. Эта структура в первом приближении представляется исследователям такой: земной шар является твердым, упругим телом, центральная часть которого, имеющая радиус около* 4500 км, представляет собой центральное железное ядро, обладающее плотностью, превышающей 8. Периферическая часть является каменной оболочкой, покрывающей это центральное железное ядро, и эта периферическая оболочка имеет плотность гораздо меньшую, чем центральное ядро-. Как показывают более 186
точные исследования, периферическая оболочка должна состоять из постепенно уплотняющихся к центру слоев и должна представлять, таким образом, сложную структуру, которая может быть расшифрована при тщательном изучении сейсмических явлений, происходящих на всем земном шаре. Поэтому первой задачей при изучении структуры земного шара являлось создание такой методики, которая была бы проста и доступна и которая позволила бы в большем числе точек земного шара отмечать землетрясения. В этих условиях только и можно было точно исследовать структуру земли. Вихерт построил свои первые приборы, пользуясь простым методом. Однако его приборы были чрезвычайно громоздки и могли быть установлены только на небольшом количестве станций. Один маятник его прибора весит около 10 000 кг (около 10 тонн) и, следовательно, является мало удобным для переноски; кроме того, аппарат Вихерта был дорогостоящим аппаратом. Голицын поставил своей задачей создание удобной и легкой аппаратуры, и известный английский сейсмолог Уокер в своей монографии «Современная сейсмология» следующим образом характеризует работы Голицына: «Исследования Голицына начались приблизительно в то же самое время, как и исследования Вихерта, но эти исследования пошли по совершенно другому пути. Можно сказать, что задачей, которую Голицын поставил себе, было превращение инструментальной сейсмометрии в количественную науку, каковой она является в настоящее время и каковой является измерение основных величин экспериментальной физики в лаборатории». ~ Идея, которой воспользовался Голицын, состояла в применении горизонтального маятника, ось вращения которого АВ наклонена к вертикали Л У на небольшой угол (рис. 1). К этой оси приделан стержень, на конце которого расположена масса М. Если мы представим себе, что линия АВ будет испытывать перемещение в горизонтальном направлении, то масса маятника М благодаря инерции будет отставать от этого перемещения, и мы получим колебания массы М около линии АВ, Эти колебания можно записать, если мы воспользуемся тонким и точным зеркальным методом, позволяющим при помощи светового луча отмечать положение маятника М., В описанном приборе мы имеем дело только с горизонтальными колебаниями. С вертикальными колебаниями Голицын поступает так. У него имеется прибор, состоящий из тяжелой массы М (рис. 2), которая связана с рычагом Аа, укрепленным на штативе SS. Около точки опоры А рычаг МаА может вращаться. Рычаг подвешен при помощи пружины Ъа к штативу, с которым одновременно связана и точка опоры маят- 187
ника. Если штатив начинает вертикально колебаться, точки привеса пружины и точки опоры маятника начинают колебаться вместе со штативом, масса М по инерции отстает и, двигаясь в вертикальной плоскости, дает представление о колебании почвы. Чтобы эти колебания сделать видимыми, мы можем, опять-таки при помощи зеркального метода, записать их в увеличенном виде. щшш&2шш1 Рас. 1. Схема сейсмографа Рас. 2. Схема сейсмографа Б. Б. Голицына для горизон- Б. Б. Голицына для верти- тальных колебаний кальных колебаний Маятник, только что описанный нами, совершающий колебания совершенно свободно, только с маленьким уменьшением амплитуды колебаний (как говорят физики, с маленьким затуханием), является неудобным прибором для сейсмических исследований. Голицын поэтому прежде всего обратил внимание на то, чтобы создать соответствующее затухание, и для этой цели он связывает с массами М медный лист и заставляет его двигаться между полюсами сильного электромагнита. В листе создаются токи, которые вызывают затухания колебания маятника. Здесь как бы возникает идеальное трение, которое будет тем больше, чем больше скорость движения самого маятника. Если мы заставим эти токи создавать вторичные токи в катушках, стоящих вблизи полюсов электромагнита, о< котором мы говорили выше, то мы получим возможность при помощи этих токов непосредственно констатировать скорость перемещения маятников, и, следовательно, мы можем в приборах Голицына, помимо непосредственного наблюдения перемещения, измерять еще и' скорость этого перемещения. В последнее время своей жизни Голицын построил прибор, который позволил измерить не только скорость перемещения, но и ускорение, связанное с перемеще- 188
нием. Эти приборы, чрезвычайно остроумные по своей конструкции, позволили, таким образом, подойти к вопросу о тех силах, которые возникают при перемещении почвы. Приборы Голицына, построенные в Академии Наук, в настоящее время являются классическими и установлены в сейсмических станциях всего земного шара. Этими приборами снабжена Парижская сейсмическая станция, американские и другие станции, имеющиеся в различных уголках земного шара. Сейсмометрия обязана Голицыну чрезвычайно крупным вкладом; несомненно, что изучение строения земной коры, давшее огромные результаты, стало возможным благодаря приборам Голицына. Для того чтобы провести работу в России в большом масштабе, Голицыну необходимо1 было создать сейсмическую сеть, которая позволила бы на всем протяжении нашей страны, составляющей шестую часть земного шара, изучить сейсмические явления и, таким образом, поставить их в связь с тем, что наблюдается в других точках земли. Голицыну наука обязана организацией Сейсмической комиссии при Академии Наук, работа которой сыграла выдающуюся роль в развитии современной измерительной сейсмометрии. Признание заслуг Голицына в области сейсмометрии выразилось между прочим в том, что в 191 i г. в Манчестере Голицын был избран на три года президентом Сейсмической ассоциации. Следующее собрание Ассоциации должно' было состояться в Петербурге в 1914 г.; но война помешала этому собранию и на долгое время задержала ^звитие сейсмометрии. В своих работах Голицын не был чужд и практике. Уже некоторые его исследования, появившиеся в начале его деятельности, а в особенности его общественная деятельность в качестве гласного Городской думы, ставили его лицом к лицу с запросами практической жизни и заставляли его решать технические задачи. Когда началась первая империалистическая война, Голицын стал во главе военной метеорологии и дал чрезвычайно много ценных исследований в области приложения основ метеорологии для военного дела. Наконец, необходимо- указать, что Голицын принимал участие в ряде организаций и работ Академии, имеющих отчасти международный характер, например, в Комиссии по изучению полярных стран и т. д. В эти работы Голицын вкладывал то же остроумие и то же критическое отношение к делу, которое мы наблюдаем во всех его других работах. Смерть Голицына, последовавшая в 1915 г. после простуды, которую он получил на охоте, нанесла чрезвычайно тяжелый удар сейсмической работе вообще и в особенности русской сейсмометрии. В России, где было мало ученых, где 189
было мало людей с широкой инициативой и большой энергией, смерть Голицына явилась в то время потерей совершенно непоправимой. Подводя итоги многосторонней деятельности Б. Б. Голицына, мы можем сказать, что он был одним из крупнейших геофизиков, и если в области физики П. Н. Лебедев, являясь продолжателем А. Г. Столетова, создал школу эксперимент тальной физики, то Голицын организовал систематическую работу в области геофизщш, где его заслуги останутся отмеченными навсегда.
Н. А. УМОВ (Биография)47 19 40 г. ВВЕДЕНИЕ Среди ученых и общественных деятелей второй половины прошлого и начала настоящего столетия одно из видных мест принадлежит профессору Московского университета Николаю Алексеевичу Умову. Умов представляет для нас большой интерес не только как крупный исследователь, создавший себе своими трудами почетное имя на родине и за границей, но и как крупный общественный деятель, принимавший близкое участие в работе старейшего научного общества в России — Московского общества испытателей природы. Кроме этого, Умов состоял в ряде обществ или председателем, или товарищем председателя, или членом совета, так что общественные его- интересы были очень широки. Как университетский преподаватель Умов оставил по себе среди своих слушателей и учеников живую и благодарную память. Его лекции по теоретической и экспериментальной физике посещались небольшим количеством студентов, многие из которых впоследствии заняли выдающееся положение в науке. Наконец, для лиц, которые знали Умова ближе, которые были его учениками или были связаны с ним личными дружескими отношениями, Умов представляет интерес как стойкий, твердый человек, человек передовых убеждений, никогда не поступавший против велений своей совести. В этом отношении, как мы увидим из биографии Умова, он не раз показывал пример того, как должен действовать в общественных вопросах ученый, желающий, чтобы окружающие его люди сохранили о нем память, в которой не было бы никаких теневых сторон. ДЕТСКИЕ И ЮНОШЕСКИЕ ГОДЫ Н. А. УМОВА. СТУДЕНЧЕСТВО И ОДЕССКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Николай Алексеевич Умов родился 23 января 1846 г. в г. Симбирске (ныне Ульяновск), где отец его, Алексей Павлович, был военным врачом. Родоначальником рода Умовых 191
был Павел Михайлович Наумов, офицер и помещик, принадлежавший к дворянству Казанской губ. Наумов имел нескольких сыновей и дочерей от своей крепостной крестьянки, которая, не желая ссорить Павла Михайловича с его родными, не захотела выйти за него официально замуж. Беспокоясь о будущем своих «незаконнорожденных» детей, Наумов сделал все, чтобы дать возможность им занять подобающее положение в обществе, и после ряда хлопот все дети Наумова, по «высочайшему повелению», получили фамилию Умовых. Младший сын Наумова—Алексей — и был отцом Николая Алексеевича Умова. Мать Умова происходила из старинной купеческой семьи Сусоколовых. Таким образом предками Умова были представители трех сословий бывшей царской России: дворянства, крестьянства и купечества. Отец Николая Алексеевича широко интересовался не только медициной, но и успехами естественных наук. Знания его в области зоологии были очень обширны, и он с большой любовью собирал представителей чешуекрылых во* время своих частых переездов по России, командируемый в качестве военного врача в разные местности нашей необъятной родины. Коллекция бабочек, собранная им, заключала до нескольких десятков тысяч экземпляров. Ему посчастливилось даже найти новый вид чешуекрылых, который и назван был в его честь Briophila umovi. Детские годы Николая Алексеевича омрачились тяжелыми картинами бесправия и жестокости, связанными с крепостным правом. Умову неоднократно приходилось наблюдать, с какой безжалостностью отдавались в солдаты крепостные по1 самым мелким поводам. Тяжелое впечатление оказывало на детей беспокойство, водворявшееся в квартире Умовых, когда на соседней площади, видневшейся из окон квартиры, производилось наказание шпицрутенами. Родители старались уводить детей, чтобы они не видели раздирающих душу зрелищ. Дети все же узнавали о происшедшем и, естественно, начинали ненавидеть зло и жестокость, связанные с режимом царствования Николая I. Во всем этом нужно видеть корни прогрессивных взглядов Н. А. Умо-ва и его ненависти к бесправию. Первоначальным воспитанием и своими интересами к естествознанию Николай Алексеевич был обязан отцу, который уделял большое внимание развитию своего сына. Начальное образование Умов получил дома, и особое влияние на его умственные интересы оказал преподаватель Симбирского уездного училища Иванов. Иванов внес в свои уроки по математике так много увлечения, что уже в детстве Умов заин- 192
НИКОЛАИ АЛЕКСЕЕВИЧ УМОВ (18 4 5 — 1915)
тересовался вопросами математики, и этот первый толчок сыграл большую роль в выборе будущей специальности. Особое внимание в домашнем образовании Николая 'Алексеевича уделялось изучению иностранных языков. Это позволило ему уже в студенческие годы познакомиться с некоторыми заграничными руководствами по физике, а впоследствии легко изучить обширную иностранную литературу по этому разделу науки. В то время переводных научных произведений почти не было, так что специализирующиеся по физике студенты и начинающие ученые должны были для своих занятий усвоить основательно по крайней мере два языка. Чтобы развить у детей инициативу, отец Николая Алексеевича организовал среди сверстников своих сыновей естественно-историческое общество, в котором участники делали сообщения. Вопросы науки уже тогда стали привлекать внимание Николая Алексеевича, и он делал попытки построить машину вечного движения, интересовался получением алюминия, делал даже опыты в этом направлении, опыты, как понятно, неудачные. Стремление дать своим двум сыновьям более правильное, систематическое образование заставило отца Умова переехать со всей семьей^рз Симбирска в Москву. Когда Николаю Алексеевичу минуло 12 лет, он поступил в 3-й класс I Московской гимназии. Во время прохождения гимназического курса на Умова огромное влияние оказал Яков Игнатьевич Вейнберг, талантливый преподаватель физики, известный педагог и автор многих педагогических и технических работ, а также критических исследований по теории физики. * Я. И. Вейнберг был прекрасным учителем, интересовав- * Оценка Н. А. Умовым Я. И. Вейнберга дана в интересном биографическом очерке, напечатанном в Бюллетенях Общества испытателей природы («Воспоминания о Якове Игнатьевиче Вейнберге») в связи со смертью Вейнберга. Свой очерк У мое начинает так: «Когда от нас отходит общественный деятель и навеки прекращаются его труды, прекращается благотворное его влияние на окружающих; когда жизнь, богатым ключом кипевшая в продолжение многих лет, внезапно пресекается и перестает биться сердце, горячо отзывавшееся на всякое дело чести и добра, тогда остающиеся с горестным чувством возобновляют в памяти своей личность, от н^с отошедшую, припоминая все то, чем был для нас усопший, все, чем мы обязаны, все, что потеряли мы в нем... Эти слова, мм. гг., девять лет тому назад в этой зале были произнесены незабываемым Яковам Игнатьевичем Вейнбергом, и в настоящую минуту, в сознании скорбной утраты его мыслящей благородной личности, будут сказаны каждым из нас». Эти немногие теплые и искренние слова Умова лучше всего характеризуют его отношение- к Якову Игнатьевичу и показывают значение Вейнберга как человека, оказавшего на развитие Умова большое влияние- 194
шимся вопросами новейшей физики и математики. Вся деятельность Вейнберга, начиная с его студенческих лет, показывала, что о>н был пламенным энтузиастом науки, горячо любившим юношество и желавшим передать ему свое увлечение знанием. В одной из своих речей Вейнберг, дошедший пешком, с обозами, из Одессы в Москву, чтобы учиться в Университете, так вспоминает о своем студенчестве: «Каждый раз, когда мне приходится проезжать мимо Университета, я с благодарным воспоминанием гляжу на его стены — немые свидетели чистых юношеских увлечений... Да, это было поэтическое время, память о котором каждый студент сохраняет до гробовой доски». , Оставшись до старости горячим поклонником науки, Вейнберг глубоко понимал психологию своих юных учеников и оказывал на них колоссальное влияние. В 1863 г. Умов блестяще окончил гимназию, получив золотую медаль. Ему было в это время только 17 лет. Обычно молодые люди выбирали факультет довольно- случайно. Можно привести в качестве примера известных деятелей науки и литературы, которые поступали на тот или иной факультет только потому, что его выбирали их близкие знакомые и друзья, окончившие вместе гимназию. Для Умова выбор факультета не представлял никаких затруднений. Влияние отца, уроки Иванова и в особенности Вейнберга дали интересам Умова настолько определенное направление, что колебаний для него не могло быть, и он поступил на физико-математический факультет Московского университета по математическому отделению. В это время физико-математический факультет включал большое количество выдающихся профессоров и преподавателей, среди которых нужно особенно отметить математиков В. Я. Цингера, А. Ю. Давыдова и Н. В. Бугаева, астронома Ф. А. Бредихина, механика Ф. А. Слудского. Преподавал физику Н. А. Любимов, представлявший собой мало талантливого ученого и посредственного педагога, который не много мог прибавить к тому, что уже получил Умов от Я. И. Вейнберга в средней школе. И только в последний год пребывания в Университете Умов прослушал блестящий курс одного из выдающихся физиков того времени — молодого профессора А. Г. Столетова. Повидимому, влияние Столетова на Умова было* очень велико. Об этом свидетельствует ряд лиц, знавших Умова в этот период его жизни. В первые годы студенчества чрезвычайно резко выявилась многогранность натуры Умова. Будучи талантливым юношей, живо интересуясь физикой и всеми родственными ей дисци- 13* 195
длинами, Умов в то же время старался получить системати- \ ческое образование и в области общественных наук. Это его } сблизило с известным впоследствии профессором политической экономии в Московском университете А. И. Чупровым. Вместе с Чупровым Николай Алексеевич принял самое живое участие в студенческом клубе, ставившем себе одной из задач самообразование. В клубе студенты всех факультетов занимались изучением естественно-научных, философских и общественных вопросов, реферировали новые книги (например Бокля, «История цивилизации в Англии»). В этом клубе Умов сделал свое первое публичное сообщение об утилитаризме. Наряду с другими вопросами общественно-философского характера, в студенческом клубе был поставлен вопрос б народном образовании. Для пропаганды этой идеи Чупров распространил среди студентов и профессоров Университета обширную записку, посвященную задачам народного образования. В распространении идей Чупрова принимал энергичное участие и Умов. Однако среди профессуры мысли Чупрова не встретили большого сочувствия, и только один Бугаев живо заинтересовался вопросами, поднятыми Чупровым. Это обстоятельство сблизило на всю жизнь Умова и Бугаева. Равнодушие профессоров не остановило, однако, студенческую молодежь, которая попыталась сорганизовать лекции для народа. Первой попыткой кружка явилось чтение лекций артельщикам Кокоревского подворья. Однако эта полезная и интересная работа продолжалась недолго. Покушение на 'Александра II обратило внимание полиции на студенческие кружки, и работа Умова и Чупрова должна была прекратиться. < 21 года Умов окончил Московский университет со званием кандидата. Несмотря на ясно выраженный интерес к физике, Умов не сразу решился посвятить ей свою жизнь. Он попытался вначале сделаться инженером-практиком и для этой цели в год своего окончания провел лето в качестве практиканта на вагоностроительном заводе Бухтеева и Вильямса, а осенью поступил вольнослушателем в Технологический институт в Петербурге. В Институте Умов пробыл всего только два месяца. Он ясно понял, что не техника с ее прикладными задачами, а наука является областью, которая его неудержимо влечет к себе и которая должна сделаться целью всей его дальнейшей жизни. Решению Умова способствовало и то обстоятельство, что в это время физико-математический факультет Московского университета поднял вопрос об оставлении Умова при Университете для приготовления к профессорскому званию по кафедре физики. Оставление при 196
Университете окончательно решило судьбу Умова: он возвратился в Москву и, засев за основательную подготовку к магистерскому экзамену, начал в то же время преподавание во 2-й женской гимназии и чтение лекций на Лубянских женских курсах. Выбор учебных заведений был не случайным. Впоследствии в Москве Николай Алексеевич, являвшийся горячим сторонником женского образования, принимал живое участие в работах ряда высших женских учебных заведений. Позднее, получив лабораторию, Умов допустил к работе в ней и женщин. В этом отношении он был единомышленником знаменитого физиолога И. М. Сеченова, с которым впоследствии Умова связывала тесная дружба. Сдача магистерских экзаменов по физике представляла в то время в Московском университете очень сложную задачу. Для подготовки к специальным предметам рекомендовалось не только огромное количество больших курсов по эксперт ментальной и теоретической физике, но и обширнейшая журнальная литература на английском, немецком и французском языках. Экзамен, продолжавшийся иногда часа два, требовал от магистранта не только общих понятий и представлений о предмете, но и знания ряда деталей и математических выводов, которые нужно было держать в уме. Несмотря на большую загруженность педагогической работой, Умов в 1870 г; сдал экзамены, а в 1871 г. представил в факультет работу в качестве магистерской диссертации. Диссертация Умова, посвященная вопросу о термо-механическйх явлениях в твердых; упругих телах, представляла настолько большой интерес, что Новороссийский университет (в Одессе) заинтересовался мо^ лодым ученым и сейчас же по окончании магистерских экзаменов, еще до защиты диссертации, пригласил Умова в качестве доцента теоретической физики. , Интересен отзыв руководителя кафедры экспериментальной физики проф. Ф. Н. Шведова о магистерской диссертации Умова: «Преподаватель такой новой и неустановившейся науки, как математическая физика, должен критически относиться к вопросам, большей частью окончательно нерешенным; вот почему я просил факультет отложить баллотировку до< тех пор, пока г. Умов не даст мне возможности судить, в какой мере он способен обращаться с сырым материалом науки. В настоящее время г. Умов решил мои сомнения самым удовлетворительным образом и притом в свою пользу, при^ слав мне подробное содержание своего нового труда, маги-- егерской диссертации, представленной в факультет Москов^- ского университета и одобренной последним. Цель этою сочи1 197
цения — связать теорию упругости с механической теорией тепла. Не ограничиваясь исследованием частных случаев одинаковой температуры и одинаковых нормальных давлений и натяжений во всем теле,'чем уже занимались Томсон, Клау- зиус и Цейнер, г. Умов взглянул на вопрос с возможно общей точки зрения: когда температура неравномерно распространена во всем теле, и последнее испытывает различные давления и натяжения в разных частях. В этом случае вопрос особенно усложняется, так как вследствие теплопроводности температура различных точек тела изменяется вместе со временем, и г. Умо<ву пришлось бы иметь дело разом с двумя теориями — упругости и теплопроводности, основанными на различных принципах, если бы он не пришел к счастливой мысли связать эти теории одним общим принципом. Для этого ему послужил известный принцип сохранения энергии. Как критерий основательности и общности исследований г. Умова может служить то обстоятельство, что из его уравнений вытекают как частные случаи 2-й закон механической теории теплоты, уравнение равновесия твердых упругих тел и уравнение теплопроводности. Основываясь на таких достоинствах этого труда, я пришел к убеждению, что факультет наш в лице Умова может приобрести не только' преподавателя, способного передать результаты, добытые другими, но и специалиста, способного двигать науку вперед». Чтобы нарисовать ж> возможности полную картину работы и жизни Николая Алексеевича в Новороссийском* университете, необходимо отметить, что незадолго до его назначения в Одессу в 1868 г. на кафедру физики Новороссийского университета перешел из Петербурга Ф. Н. Шведов. Шведов был замечательным организатором и хорошим администратором, которому Одесский университет на долгое время был обязан своим благосостоянием. В качестве ректора Университета Шведов сделал очень много для улучшения и развития учебно-вспомогательных учреждений. Понимая, что при больших административных планах ему не удастся вести одному преподавание физики и наладить научные работы, Шведов уже через два года после своего перехода в Одессу начал переговоры с Умовым, и в конце 1871 г. Умов был назначен доцентом теоретической физики. В начале 1872 г. Умов приступил к чтению лекций и произвел на университетские круги огромное впечатление своим превосходным историческим очерком теории света, являвшимся его вступительной лекцией. Этот очерк был полным и интересным конспектом развития волновой теории света, начиная с момента ее возникновения и до классических работ Френеля. 198
В том же 1872 г. Умов приезжал в Москву, где и защитил свою магистерскую диссертацию в Университете. Декан физико-математического факультета, известный математик и механик А. Ю. Давыдов, дал в своем заключительном слове блестящую характеристику диссертации Умова. После защиты диссертации Николай Алексеевич^ окончательно переехал в Одессу, где и проработал 22 года. В Одессе Умов встретил группу выдающихся исследователей, среди которых особую роль в его жизни сыграли И. И. Мечников, А. О. Ковалевский, И. М. Сеченов. Со всеми ними у Умова установилась самая дружеская связь, продолжавшаяся до самой смерти. Интереснейшие автобиографические записки Сеченова следующим образом рисуют этот период жизни Умова: «В следующем, 1872, году начал формироваться этот настоящий дружеский кружок, из-за которого я люблю Одессу и по сие время. Вернулся из-за границы Мечников, приехал из Москвы на кафедру математической физики совсем еще молодой человек Н. А. Умов, произведший большое впечатление своей вступительной лекцией. Поступил на кафедру римского права другой москвич — Дювернуа и прочел очаровательную вступительную лекцию, а еще через год привез в Одессу Н. А. Умов свою молоденькую жену, мою будущую милую, дорогую куму, и кружок был в комплекте; составилось ядро, к которому примкнули позднее Кондаков с женой. Елена Леонардовна Умова имела тогда вид молоденькой девушки с двумя самыми привлекательными чертами неиспорченной юности: искренностью и порывистостью. В новом для нее положении она то плакала по покинутой Москве, то сияла и радовалась настоящему делу, а в мужья ей бог дал доброго, деликатного и любящего человека, умевшего утешать свою Леночку в ее наивных горестях. Для дружеского кружка трудящихся семейный дом настолько же необходим, как теплый, уютный угол для усталого. Только в семейном доме с приветливой улыбкой и -ласковым словом хозяйки собрание приятелей отдыхает душевно и принимает тот характер сердечности, который немцы выражают словом Gemutlichkeit. Таким соединительным звеном серьезного кружка стала квартира Умовых. Хозяин, кроме утонченной любезности, оказался завзятым хлебосолом, хозяйка представляла элемент сердечности. Я имел значение не совсем еще состарившегося дядюшки, а душой кружка был И. И. Мечников. Из всех молодых людей, которых я знавал, более увлекательных, чем молодой Илья Ильич по подвижности ума и разносторонности образования, я не встречал в жизни. Насколько он 199
был серьезен и продуктивен в науке — уже тогда он проявил в зоологии очень многое, имел в ней большое имя — настолько же жив, занимателен и разнообразен в дружеском обществе. Одной из утех для кружка была его способность ловко подмечать комические стороны в текущих событиях и смешные черты в характере лиц, с удивительным умением подражать их голосу и движениям». Характеризуя умовский кружок передовой профессуры, Сеченов пишет: «Кружок наш составлял партию в Университете лишь в следующем отношении: мы не искали ни деканства, ни ректорства, не старались пристроить к Университету своих родственников, не ходили ни с жалобами, ни с просьбами покровительства к попечителю, чем завоевали доверие многих в Университете... Жили мы тихо: утром за делом в лаборатории, вечером большей частью в нашем салоне за дружеской беседой». Дружеские отношения с Мечниковым и со всеми остальными членами кружка продолжались у Умова всю жизнь; когда Мечников приезжал в Россию, он останавливался у Умова, ведя с ним долгие и сердечные беседы. Мне многократно приходилось слышать от Умова рассказы о его пребывании в Одессе, причем он сообщал много подробностей о работах молодого Мечникова. Обстановка и политические условия ^ого времени не способствовали исследовательской работе академических деятелей, и Мечников доходил иногда до такого состояния после заседания факультета и Совета Университета, что возвращался домой с головной болью и должен был для успокоения принимать наркотики. Естественно, что надвигающаяся черносотенная реакция после убийства Александра II заставила прогрессивных профессоров с беспокойством думать о будущем Университета и часто давала им повод к выступлению против правых групп профессуры. Будучи человеком прогрессивно настроенным, Умов тем не менее всегда отделял академическую работу от политических убеждений данного человека. Выборы как на кафедру, так и на должности университетской администрации, с точки зрения Умова, должны были производиться только в соответствии с научной ценностью и талантом данного кандидата. Совершенно иначе к этому вопросу подходил Мечников, для которого бесталанный и глупый администратор из консервативного лагеря всегда был более приемлем, чем талантливый и умный человек из этого лагеря. Мечников полагал, что глупый человек может всегда скомпрометировать направление, представителем которого он является, и с этой точки зрения и подходил к вопросу о выборах. Интересен один эпизод, о котором упоминает в своем пись- 200
ме Мечников и который ясно показывает, что Умов и Мечников, оба принадлежавшие к прогрессивной группе профессуры, оба горячо любившие Университет и науку, могли подходить в отдельных частных случаях совершенно различно к оценкам кандидатов на административные должности Университета. «Я находился с ним в самой близкой дружбе,— пишет Мечников,— и общение с ним не осталось без влияния на мою судьбу. Привив себе возвратный тиф, я лежал больной, когда были назначены ректорские выборы в Одесском университете. Положение дел было в высшей степени натянутое и трудное, так как выборы эти состоялись в начале периода реакции, последовавшей за убийством Александра II. Главными кандидатами в ректоры были два профессора,-- разумеется, из консервативного лагеря,— из которых один отличался большим умом и необыкновенной ловкостью в обделывании дел своей партии, тогда как другой, не хватавший звезд с неба, мог своим неуменьем лишь навредить делу реакции. Положение сложилось таким образом, что в интересах спасения Университета от невыносимого гнета здравый смысл заставлял предпочесть недалекого реакционера талантливому. Не имея возможности по болезни присутствовать при выборах, я доверил мой голос Умову в уверенности, что он положит черный шар опасному для университетской свободы кандидату. Но мой закадычный друг, верный своим принципам, применил к выборам ректора т^ же мерку, которой мы следовали при выборах профессоров. И положил мой шар в пользу кандидата гораздо' более достойного в научном отношении, но несравненно более вредного с точки зрения интересов университетской свободы. Этими выборами была решена моя участь, и я сразу понял, что искусно организованное реакционное течение выбросит меня из университета. Само собой разумеется, мне и в голову не приходило обвинять Умов а в распоряжении моим шаром. Чистота его намерений была настолько очевидна, что не могло быть сомнений в его уверенности, что он действовал исключительно на пользу университета». Пылкий и увлекающийся Мечников не мог ужиться с правыми представителями университетской администрации и должен был покинуть Университет. Здесь сказалось то резкое различие в отношении к внешнему миру, которое было у Мечникова и Умова. По свидетельству вдовы Мечникова Ольги Николаевны, которой принадлежит прекрасная, увлекательно написанная биография Мечникова, Илья Ильич был натурой пылкой, увлекающейся, беспокойной. В детстве его 201
звали «ртутью». Основные черты характера остались у Мечникова на всю жизнь. О его постоянных исканиях, волнениях мне много рассказывал близкий ему человек, известный бактериолог Л. А. Тарасевич. Наоборот, Умов всегда производил впечатление человека не от мира сего, человека уравновешенного, который ставил научные истины выше временных человеческих отношений. Во всяком случае, как отмечает сам Мечников, дружба с Умовым сохранилась и после оставления Мечниковым Университета, вплоть до смерти Умова. Возвращаясь к работам Умова в Одессе, нужно указать, что уже скоро-, при крайнем напряжении сил, Умову удалось закончить свою вторую большую научную работу (об уравнении движения энергии в телах), которую он и защитил в 1874 г. в качестве докторской диссертации в Московском университете. Этой работе Умова предшествовали два исследования по теории взаимодействия на конечных расстояниях и теория простых сред. Это был подготовительный материал к большой основной работе, посвященной переносу энергии. По представлениям Умова, потенциальная энергия не может возникать в одной простой среде. Необходимы две среды или большое число сред; одна из них не подлежит непосредственному наблюдению и принимает в себя часть кинетической энергии, которая таким образом кажется исчезнувшей. В первой среде количество ушедшей во вторую среду энергии характеризуется уменьшением энергии. Таким образом, вся энергия, которую мы наблюдаем, оказывается энергией кинетической; потенциальная энергия является следствием перехода кинетической энергии от одной системы тел, составляющей среду, в другую систему тел, представляющую собой вторую ненаблюдаемую среду. При переносе энергии мы в самом общем виде имеем распространение кинетической энергии, так что всякий процесс движения энергии представляет собой аналогию с явлениями передачи тепла. Некоторые аналогии взглядам Умова мы находим в современных представлениях о газах. Сжатый газ обладает определенным запасом потенциальной энергии — он способен при его разгружении отдать в наружную среду некоторую работу. Между тем потенциальная энергия газа является суммой кинетических энергий отдельных молекул газа. Всякое увеличение путем сжатия потенциальной энергии является сообщением добавочной кинетической энергии молекулярному движению. Нужно отметить, что в своих представлениях об энергии Умов подходил очень близко к взглядам Максвелла и тем современным учениям об энергии, которые признают за ней субстанциональную сущность, материализируют энергию. 202
В то время, когда Умов защищал свою диссертацию, энергия рассматривалась просто как определенное математическое выражение и естественно, что воззрения Умова, вводившие новые и в то время неприятные точки зрения, естественно, должны были вызвать горячие возражения. Такую оппозицию встретил Умов со стороны профессоров Ф. А. Слудското и В. Я. Цингера. Умов не мог согласиться с этими взглядами, и свою точку зрения сохранил на всю жизнь. Особенно опечалило Умо©а то обстоятельство, что его учитель, глубоко им уважаемый А. Г. Столетов, также отнесся несочувственно к его попытке. А. Г. Столетов представлял собою крупного физика, с огромным теоретическим и экспериментальным талантом, работы которого по ряду вопросов могут считаться классическими. К таким работам относится его заменательное исследование по намагничению железа, впервые установившее связь между намагничивающей силой и степенью намагничения железа. К классическим же работам нужно отнести его исследования актино-электрических явлений, или, как в настоящее время их называют, фотоэлектрического эффекта, исследования, цитируемые во всяком современном курсе физики. Столетов ясно понимал, что учение о фотоэлектрическом эффекте должно- нас подвести к вопросу о природе электричества и, как мы знаем в настоящее время, к вопросу о структуре энергии. В фотоэлектрическом эффекте электрон и квант света связаны простыми соотношениями. Столетов был настолько убежден в значении исследований фотоэлектрического эффекта, что уговаривал П. Н. Лебедева, как мне об этом говорил сам Лебедев, бросить его опыты с короткими электрическими волнами и взяться за более глубокую и широкую задачу изучения природы электричества. Наряду с указанными, изумительными по своей верности и глубине взглядами, Столетов иногда недооценивал некоторые новые течения и жестоко нападал на инициаторов подобных новшеств. И на этот раз Столетов был несправедлив в оценке работы Умова по движению энергии. Будущее показало, что прав был Умов. В настоящее время в энциклопедии математических наук, издаваемой в Германии, в отделе, посвященном движению энергии, имя Умова стоит на первом месте, причем автор этого отдела Фосс указывает, что всем известная и составившая эпоху в теоретической физике работа Пойнтинга о переносе энергии явилась развитием и продолжением докторской диссертации Умова. Так же несправедлива была оценка А. Г. Столетовым и диссертации Б. Б. Голицына. Столетов недооценил тех 203
нововведений, которые развил в своей диссертации Голицын. Понятие о температуре излучения, являющееся в настоящее время основой термодинамики лучистой энергии, было Столетовым не понято и отвергнуто. Мягкий и деликатный Умов, не принадлежавший, в противоположность Мечникову, к борцам за свои научные убеждения, был очень расстроен отношением своего учителя, которого он высоко ценил и уважал. Этим можно объяснить, Рис. 1. Схема опыта по изучению диффузии в жидкостях по Н. А. Умову (начальный момент) Рас. 2. Стеклянный шарик с каплей ртути внутри для наблюдения процесса диффузии 1 1 1 ° 1 А 1 0-Й4 яхгмммггмгмгл Рис. 3. Схема опыта по изучению диффузии в жидкостях по Н. А. Умову что прекрасно начатое исследование, открывавшее перед автором широчайшие перспективы приложений во всех отделах физики, было Умовым оборвано, и слава введения учения о движении энергии в физику связана с именем английского физика Пойнтинга. Поток энергии, вектор Пойнтинга — понятия, с которыми знакомится всякий студент, изучающий теоретическую физику. Основы этих понятий уже заложены в упомянутой диссертации Умова. В это время Умов добился устройства небольшой лаборатории для научных исследований, где он и проделал свои первые экспериментальные исследования по диффузии водного раствора поваренной соли и по законам растворимости некоторых солей. Выбор тем был связан не только с интересами Умова, но и с обстановкой лаборатории, которая позволяла производить, вследствие отсутствия приборов, только самые простые, примитивные исследования. Изучение диффузии Умов произвел замечательно остроумным способом. В цилиндрический широкий сосуд АА (рис. 1) наливалась вода ВВ и затем осторожно при помощи пипетки подводился на дно сосуда раствор поваренной соли S5 так, что граница раствора и воды ясно была видна. Перед введением раствора на дно сосуда в воду помещались 204
небольшие стеклянные шарики, один из которых изображен в увеличенном виде на рис. 2. Шарики содержали внутри воздух и имели разное отношение веса к объему (разную среднюю плотность или удельный вес), что достигалось вливанием внутрь разного количества ртути Q. Плотность у всех шариков была больше, чем плотность воды, и меньше, чем плотность исследуемого раствора. Вначале при вливании раствора все шарики лежали на границе, воды и раствора, как это изображено на рис. 1 (шарики представлены белыми кружками). По мере проникания раствора вверх, наиболее легкие шарики всплывали, располагаясь в том слое, где плотность раствора была равна средней плотности данного шарика. После того как раствор достаточно продиффундйровал внутрь сосуда, шарики разной средней плотности располагались так, как это показывает рис. 3. По положению шарика в сосуде можно было знать плотность и, следовательно, количество продиффундировавшей соли. Метод Умова оказался удобным не только для изучения законов диффузии, но и для демонстрации явлений диффузии в аудитории, причем, как это делал Умов, сосуд с диффундирующей солью (CuS04) осторожно ставился высоко на подставке, укрепленной на стене аудитории, и студенты в течение нескольких месяцев могли наблюдать перемещение шариков. Метод Умова вошел в учебники, и его, например, цитирует, наряду с классическим методом Грема, Д. И. Менделеев в своих «Основах химии». ^ В 1884 г. был введен новый университетский устав, который сделал обязательными практические работы .студентов в лаборатории по физике. Это обстоятельство заставило Умова организовать небольшую учебную лабораторию с сравнительно большим выбором задач по разным отделам физики. Конечно, в настоящее время эта «лаборатория должна бы быть признана бедной, но по запросам Одесского университета того времени лаборатория была' исключительно блестящей. Организация лаборатории легла почти целиком на Умова, так как его лаборант, в обязанности которого входила помощь по организации лаборатории, был почти все время болен и не мог активно помогать Умову. Умову пришлось прочесть для математиков третьего и четвертого курсов лекции по математической физике, из которых им были напечатаны только две части: введение в курс математической физики, содержавшее общую теорию векторов, теорию, представлявшую новость в то время, и учение о бесконечно малых колебаниях, где Умов, давая общее решение этого важного и интересного вопроса теоретической 205
физики, останавливается на позднейших исследованиях Вейерштрасса и Сомова, доведших работы Лагранжа до полного завершения. Кроме двух курсов, которые были напечатаны, Умов не* однократно читал в Одессе электростатику, электромагнетизм, теорию упругости, учение о свете, механическую теорию тепла, кинетическую ^ теорию газов, теплопроводность* диффузию, учение о внутреннем трении жидкостей и теорию распределения температуры внутри земного ша'ра. Курсы, появившиеся в литографированных изданиях, служили для оканчивающих студентов прекрасным пособием для подробного ознакомления с теоретической физикой. Последовательно появилось несколько изданий лекций Умова, причем каждое вновь вышедшее издание содержало новые изменения и дополнения, показывающие, как много работал Умов над этим первым в России курсом теоретической физики. Заканчивая обзор работ, выполненных Умовым в Одессе,, необходимо остановиться на одном небольшом, но очень содержательном исследовании, напечатанном Умовым в 1885 г. и доложенном позднее в Парижском физическом обществе. Исследование это касается механического определения так называемого интеграла Френеля. Интеграл Френеля играет очень большую роль в ^учении о диффракции света, и вычисление его представляет немало затруднений, которые Умов обошел очень просто, построив прибор, дающий непосредственно значение интеграла. Умов принимал деятельное участие в работе Общества естествоиспытателей, где он выступал с докладами в математическом отделении; посещал биологическое отделение, в котором с докладами часто выступали его друзья — Сеченов, Мечников, А. Ковалевский и Заленский. Умов интересовался и некоторыми техническими вопросами и выступал с докладами в Техническом обществе. Один из наиболее интересных и важных докладов был посвящен вопросу об электрическом освещении Одессы. Мы отмечали уже многогранность натуры Умова, не позволявшей ему замкнуться в кругу узких интересов своей специальности. Его влекло к широкой общественной работе, и в Одессе, несмотря на большую занятость, Николай Алексеевич находил время для работы в качестве делопроизводителя в «(Когановских учреждениях», доставлявших дешевые квартиры нуждающимся работникам и бедной интеллигенции. Отношения Умова и Шведова, которые никогда не были очень хорошими, к началу 90-х годов настолько обострились, что Умову пришлось подумать о переезде в другой город. 206
Материальное положение Умова в начале erq пребывания в Одессе было далеко не блестящее. Умов получил от Одесского университета небольшую квартиру из двух комнат с условием не иметь прислуги и не заводить кухни. Семья Умова вместе с Сеченовым отправлялась обедать в итальянскую кухмистерскую; там заказывали обычно два блюда, выбирая при этом по преимуществу наиболее дешевые. Завтрак и ужин устраивали дома из холодных закусок, и так продолжалось сравнительно долгое время. В 1876 г., когда Умов тридцатилетним молодым человеком сделался профессором, его материальное положение значительно улучшилось: он не только смог лучше устроиться в Одессе, но ему удалось на скопленные деньги приобрести небольшой участок земли на южном берегу Крыма, недалеко от Алушты, в так называемом «Профессорском уголке». Путешествуя в настоящее время в этой части Крыма, мы не можем себе составить представления, чем был «Профессорский уголок» в 1876 г. Мне пришлось побывать там в 1899 г., т. е. через 20 с лишком лет после того, как там впервые поселился Умов. В 1899 г. это место было мало устроено, мало приспособлено для культурного житья. Можно себе представить, в каком состоянии получил свой участок Умов за 20 лет до того, как мне удалось его посетить впервые. В «Профессорском уголке» не было дорог, отсутствовала вода, но это не мешало Умову проводить там летом значительную часть времени; он собственноручно проводил дорожки среди хаоса камней и осколков /жал. Любовь к природе была сильнее всех тех трудностей, которые были связаны с устройством помещения в его имении. Красота дикой южной природы настолько увлекала Умова, что он даже выполнил масляными красками &тюд местности около; «Профессорского уголка». Этот этюд в виде снимка приложен к полному собранию сочинений Умова (т. III) и свидетельствует о разнообразии талантов у Николая Алексеевича. МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. ЛЕКЦИИ НА МЕДИЦИНСКОМ И НА ФИЗИКО- МАТЕМАТИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТАХ. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРИИ И ИНСТИТУТА В 1893 г. Умов перешел в Московский университет. Вначале он получил курс экспериментальной физики для медиков, а со смертью в 1896 г. Столетова был избран заведующим физическим кабинетом и состоял в этой должности до последних дней своей жизни. Мне пришлось встретиться с 207
Умовым в 1896 г., когда я поступил на' 1-й курс медицинского факультета, где Умов должен был прочесть вместе с Лебедевым полный курс физики. Умов читал механику, молекулярную физику с учением о жидкостях и газах, акустику и оптику. Молодой приват-доцент П. Н. Лебедев, в то время еще не получивший русской степени доктора, читал электричество и теплоту. Я живо помню первую лекцию Умо- ва в Университете, которую он читал в понедельник от 12 до 2 час. Лекции читались в так называемом «новом здании университета», где помещались физический кабинет, большая аудитория и термическая лаборатория В. Ф. Лугинина. Студентов начинали впускать в аудиторию только за 20 минут до начала лекции. Но уже с утра создавалась большая очередь: студенты стремились занять ближайшие к кафедре места, в большой физической аудитории, чтобы лучше видеть все демонстрации, которыми сопровождались лекции. Ровно в двадцать минут первого из прохода с правой стороны амфитеатра показалась величественная фигура Умова. Он быстрыми шагами вошел в аудиторию, встреченный долгими аплодисментами студентов. Большой открытый лоб, седые развевающиеся волосы придавали Умову своеобразную красоту. Без всяких предисловий о значении физики и о ее роли в медицине Умов начал знакомить нас с сущностью преподаваемой им науки, указав на общие философские основы физики. Интересно было для молодежи то, что Умов] останавливался часто на вопросах, которые каждому были известны очень хорошо. Однако более близкое рассмотрение подобных вопросов открывало новые стороны явлений и показывало все их огромное значение для развития науки. Первая лекция, после указания на общность законов физики для вселенной, заключала исследование движения точки — ее кинематику. Понимая, что медики ллохо знают математику и не имеют возможности ею заниматься, Умов старался, где это возможно, дать строгие выводы, пользуясь графическим методом. Формулы непосредственно вытекали из геометрических построений, и до сих пор я до деталей помню эти замечательные выводы Умова. Другую особенность лекций Умова представляли) демонстрации, которые ему помогал выполнять известный препаратор, впервые введенный в Университет Столетовым, И. Ф. Усагин. Усагин был человек без образования, с очень оригинальными взглядами, на многие физические явления, взглядами, по большей части неправильными, но с удивительным умением экспериментировать. «Человек с золотыми руками»,— как про него говорил Лебедев. Опыты, иллюстрировавшие физические лекции Умова, были поставлены Усагиным блестяще. Когда 208
читал лекции Умов, неудачных опытов быть не могло. Все было проверено, все было прорепетировано, и на лекции каждое явление проходило перед глазами слушателя именно так, как это указывал в своем теоретическом выводе профессор. Умов мало принимал участия в производстве самого опыта, он только сопровождал несколькими словами то, что было показано его помощниками — Усагиным и двумя другими препараторами. При этом, если производились такие опыты, которые было трудно демонстрировать в большой аудитории, Умов показывал их в проекции на экране, стремясь всегда к тому, чтобы у студентов не составилось ложного представления о явлении. Часто проекционные опыты делаются так, что прибор проектируется на экран при помощи линзы, без всяких дополнительных приспособлений. Получается обратное изображение прибора. Поэтому иногда у студентов, не очень внимательно прослушавших объяснения профессора, бывает ошибочное представление о верхе и низе. Например, когда студентам показывали критическое состояние вещества, при котором жидкость, налитая в сосуде, при известной температуре образовала с находившимся над нею паром однородное состояние вещества, студенты, видя прибор в перевернутом виде, утверждали, что жидкость вначале находилась вверху трубки, потом постепенно испарилась. Стараясь облегчить студентам запоминание хода явления, Умов проделывал подобные демонстрации с обратной призмой, введенной у нас в препода^ние П. Н. Лебедевым. В этом случае ошибок у студентов, видевших явление на экране, никогда не бывало. Умов умел некоторые демонстрации так расположить и предпослать им такое физическое и общефилософское введение, что самый опыт производил исключительное впечатление. Он оставался в памяти студента на всю жизнь. К таким демонстрациям относился, например, маятник Фуко, обнаруживающий вращение земли. Описав все детали опыта и указав все необходимые для правильных результатов условия, Умов начинал опыт, и студент видел, как плоскость, в которой маятник двигался, плоскость, которая являлась неподвижной в пространстве, постепенно, кажущимся образом, вследствие вращения земли, отклонялась; каждый присутствующий как бы чувствовал непосредственно вращение земли. Я живо помню также замечательные лекции Умова о свете. Умов не читал геометрической оптики, оставляя ее для семинара, который вел у него один из старых физиков, приват-доцент Е. И. Брюсов. Умов начинал лекции со скорости света, переходил дальше к отражению и преломлению, интер- 14 п. П. Лазарев 209
ференции, диффракции и поляризации световых лучей. Очень характерны были приемы Умова для объяснения закона пре- | ломления света. Николай Алексеевич сравнивал фронт вол- \ ны в однородной среде с фронтом эскадрона, скачущего по гладкому полю. Как только гладкое поле пересекалось под углом к направлению движения эскадрона вспаханным полем, всадникам необходимо было из-за более плохой почвы, по которой приходилось двигаться медленнее, изогнуть линию фронта так, как этот изгиб наблюдался на фронте волны при явлениях преломления света. Я, могу дальше упомянуть о замечательных опытах по поляризации света. Интерес к демонстрационной части преподавания заставлял Умова изобретать и строить большое количество приборов, имеющих практическое значение. Мы уже указывали выше, что Умов любил показывать опыты на экране. Но показать некоторые явления на экране крайне трудно из-за малой яркости света, отбрасываемого экраном. Если, например, мы захотели бы на экране показать большой аудитории движение под микроскопом мелких частичек эмульсии, так называемое броуновское движение, то нам этого сделать не удалось бы: свет был бы слишком слаб, и даже близко сидящие студенты не могли бы наблюдать явления. Нужно было увеличить яркость рассеянного на экране свгга; для этого Умов применил особый экран, в котором одна сторона стекла покрывалась серебром, другая сторона делалась матовой. Такой экран давал очень сильное отражение, в особенности если смотреть по направлению, близкому к нормали, восстановленной к экрану. При небольшом угле в 20—30° явление также хорошо видно. При помощи такого экрана Умов показывал впоследствии броуновское движение, опыты Френеля с интерференцией и ряд других опытов, которые иначе продемонстрировать было совершенно невозможно. Интересуясь демонстрациями новейших достижений физики, Умов добился того, что физический кабинет получил особое пожертвование на машину Линде для получения жидкого воздуха, и я помню (я был тогда на 3-м курсе) специальную лекцию, которую прочел Умов. Умов любил демонстрации и относился к ним с определенной эстетической точки зрения — демонстрация должна быть не только убедительной, но и красивой. Я указывал на то, что в первых лекциях Умов не говорил о медицинских приложениях физики, но по мере того, как мы все больше и больше углублялись в физические знания, Умов все чаще и чаще указывал нам, какую роль играет тот или другой закон в понимании явлений в организме. Желая указать, какое значение имеет форма тела для его механиче- 210
ских свойств, Умов проделывал простой опыт, иллюстрирующий смысл трубчатого устройства костей. Он брал лист бумаги АА и, положив его на две палочки ВВ, как это изображено на рис. 4, помещал посредине маленькую разновеску, которая заставляла сейчас же лист прогибаться. Затем тот же самый лист свертывался в трубку, края его склеивались по аб (рис. 5), и он укладывался на те же подставки ВВ. Рис. 4. Схема демонстрации прогиба листа бумаги Когда пробовали деформировать трубку, свернутую из бумаги, оказывалось, что для этого требуется значительный груз Q (до 100 г). Таким образом, становилось ясным значение трубчатой формы костей. Подробно Умов останавливался Рис. 5. Схема демонстрации прогиба трубки из бумаги на строении губчатой части нашего скелета. Он излагал знаменитое исследование механика Кульмана и анатома Мейе- ра, показавших впервые, что костные балки и переплеты, имеющиеся в головках костей, расположены так, чтобы при наименьшем материале создать при данных действующих силах максимальную прочность костей. Особенно интересны были демонстрации переломанных костей или костей, подвергшихся определенным операциям. Новые механические условия, в которых находилась кость после операции или после перелома, заставляли перестраиваться костное веще- 14* 211
ство, которое принимало новую форму, удовлетворяющую ] условию минимума вещества при максимуме прочности. •] Умов подробно останавливался дальше на роли баромет- 1 рического давления в удерживании суставных концов костей ] друг около друга. Опыт Вебера, которым впервые была кон- ] статирована роль барометрического давления, был! Умовым j обстоятельно разобран и было показано все его значение 1 в организме. Опыт Вебера мы — студенты — многократно 1 воспроизводили в анатомическом театре, пользуясь отработан- I ными препаратами тазобедренного сустава. 1 Умов много говорил о роли маятника в человеческом теле, указывая на конечности как на маятники, и связывал скорость походки с длиной конечностей и, следовательно, 3 с высотой роста. Такую же массу приложений медицинского I характера Умов приводил и в отделе оптики и акустики. При 1 этом указанные в лекции выводы не носили случайного ха- ] рактера; это не были специально придуманные приложения, 1 необходимые для оправдания преподавания физики на меди- | цинском факультете. Это были глубоко продуманные и тесно ] связанные с основным курсом разделы науки, представлявшие зачатки биологической физики, которой потом суждено было широко развиться на нашей родине. Умов не напечатал курса экспериментальной физики ме- \ дицинского факультета. Его курсы издавались в виде лито- ; графированных конспектов, которые хотя и были записаны лучшими студентами и потом исправлены Умовым, все же не воспроизводили полностью его лекций. Значительно луч- • ше были издания курса физики на математическом факультете, и наиболее интересующиеся студенты-медики часто пользовались этими более подробными курсами, которые были достаточно элементарны, чтобы быть понятыми медиками. Умов не указывал на своих лекциях каких-либо пособий для прохождения курса. В то время, когда я учился, единственным русским курсом физики, пригодным для высших учебных заведений, был курс Шимкова, изложенный в некоторой своей части крайне конспективно, а в отдельных случаях и неудовлетворительно. Когда мне вместе с некоторыми студентами, интересующимися физикой, пришлось обратиться к Умову за указанием руководства, по которому можно было бы основательно проштудировать физику, Умов прежде всего задал нам вопрос — желаем ли мы изучать физику только для того, чтобы сдать удовлетворительно экзамены, или нас интересует физика как основа наших будущих физиологических и медицинских знаний. И когда нами была указана вторая цель, Умов спросил: «А насколько хорошо вы знаете 212
иностранные языки?» Выяснив, что я могу достаточно свободно читать по-французски, Умов сказал: «Ну, на первый раз этого, пожалуй, достаточно. Есть прекрасные французские курсы»,— и тут же назвал курс Жамена и Бути как основной курс, и курс Виоля по механике и акустике. Умов подробно характеризовал эти курсы, причем сделано это было с такой деликатностью и так любезно, что это обращение наше к нему было не единственное — иногда приходилось к нему обращаться по поводу тех или других недоразумений, связанных с читаемым курсом. Таков был Умов как преподаватель на медицинском факультете, таким же он был и на физико-математическом факультете. Уже в первые годы пребывания в Московском университете Умов постарался устроить лаборатории, где можно было бы вести научные исследования по физике. Ему удалось получить для лаборатории только три маленькие комнатки с передней и небольшим жилым помещением для служителя, в так называемом ректорском корпусе, в котором на втором этаже помещалась лаборатория для учебных занятий студентов физико-математического факультета, а также лаборатории для специальных исследований, начатых Столетовым. Лебедевым работы были расширены, что привело к созданию специальной лаборатории. Создавая лабораторию, Умов прежде всего стремился познакомить студентов с более сложными приемами и методами исследования, чем дает обычный, так называемый малый практикум. Умовская .лаборатория соответствовала большому практикуму, введенному в ряде германских высших школ. Здесь, например, можно было познакомиться с так называемым вибрационным гальванометром, с оптическим телефоном Вина, можно было проделать ряд не входивших в общий практикум исследований с диэлектрическими постоянными. С этими приборами работали оставленные у Умова при кафедре физики его сотрудники — А. И. Бачин- ский, В. Н. Габрический, С. С. Тяжелов, А. В. Цингер. Здесь же в проходной комнатке, в совершенно неотгороженном месте, посреди шума и разговоров студентов, начал свои исследования по электрическим колебаниям А. Р. Колли, получивший за них впоследствии сразу степень доктора, минуя магистерскую степень. Сам Умов в этой лаборатории бывал редко и если и подготовлял какие-нибудь исследования экспериментального характера, то делал это в физическом кабинете. Нужно отметить, что и Столетов, прежде чем была заведена специальная лаборатория для научных исследований, все свои работы производил в физическом кабинете. После смерти А. Г. Столетова Умову пришлось столк- 213
нуться с вопросом о создании в Московском университете 1 Физического института, который включал бы в себя большую аудиторию и кабинет с приборами для лекций по экспериментальной физике, аудитории меньшего размера для лек- ■] ций по теоретической физике и для семинаров, общий и спе- | циальный практикум для студентов и, наконец, научные ла- ] боратории. Комиссия физиков, состоявшая из профессоров \ Н. А. Умова, А. П. Соколова и П. Н. Лебедева, создала об- .] щими усилиями, при участии архитектора Быковского, про- ] ект Физического института. Умову принадлежала в строи- ] тельной комиссии Института большая организационная роль \ и работа по выработке деталей проекта. Несмотря на мно- ] гие недостатки Физический институт Московского универси- \ тета сыграл большую роль в развитии московской школы ] физиков. j В Институте были организованы лаборатории для научных исследований Н. А. Умова, А. П, Соколова и П. Н. Лебедева. Сюда же была переведена термическая лаборатория В. Ф. Лугинина, служившая для научных работ по термохимии. Ц удобной лаборатории Умова в новом Институте были поставлены работы А. Р. Колли, доведшего до конца здесь свои . исследования по электромагнитным волнам. В этой же лаборатории начал работать молодой студент, ныне профессор и член-корреспондент Академии Наук СССР, В. К. Аркадьев. В лаборатории Умова работал и А. И. Бачинский, который периодически возвращался от теоретических исследований к опытным работам. Здесь же Николай Алексеевич закончил свои оптические исследования, о которых мы будем говорить ниже. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Н. А..УМОВА В ОБЩЕСТВЕ ИСПЫТАТЕЛЕЙ ПРИРОДЫ, В ЛЕДЕНЦОВСКОМ ОБЩЕСТВЕ, В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ОБЩЕСТВЕ. ВЫСТУПЛЕНИЯ Н. А. УМОВА НА СЪЕЗДАХ И ИЗДАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Переезд в Москву заставил Умова активно войти в работы ряда московских научных обществ. Вскоре (в 1893 г.) Умов избирается членом Общества испытателей природы, затем членом Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии и Математического общества. Через четыре года после переезда в Москву, в 1897 г., после смерти Ф, А. Слудского, Николай Алексеевич был избран президен- 214
том старейшего русского Общества естествоиспытателей — Общества испытателей природы. Избрание Умова прошло блестяще, и хотя он был в Москве новым человеком, проведя большую часть времени в Одессе, Общество все же доверило ему руководство своей научной деятельностью. В течение 17 лет Умов оставался бессменным президентом Общества. Общество не ошиблось в выборе своего президента, оправдавшего' самые широкие ожидания. До того как Умов взял в свои руки руководство Обществом, работы Общества носили по преимуществу биолого- геологический характер. Среди членов Общества было большое количество геологов и биологов; физики и химики были представлены слабо, и в заседаниях Общества редко появлялись доклады по точному естествознанию. Умов, понимая огромное значение для развития естествознания точных наук — физики и химии, стал привлекать к заседаниям ученых, работавших в области физико-химических наук. Был привлечен к работам Общества выдающийся молодой химик Л. А. Чугаев и многие другие молодые и талантливые физики и химики. Умов старался, чтобы в заседаниях Общества по возможности создавалось общение между представителями отдельных разделов естествознания — общение, которое при современной специализации в области науки встречается чрезвычайно редко. Ученому-естественнику в настоящее время крайне трудно знать все детали даже в области своей науки, ему приходится по большей части ограничиваться узкой дисциплиной, в которой он сау работает, а между тем знакомство с соседними областями часто действует плодотворно на ход и размах научных исследований. Умов ставил себе идеалом не узкую специализацию в области ограниченной части естествознания, а по возможности широкий охват всех соприкасающихся наук, и хотел вести Общество испытателей природы именно по этому пути. Мне приходилось много раз говорить с Николаем Алексеевичем по поводу некоторых докладов в Обществе. Умов с большой деликатностью, но с известным неудовольствием говорил о некоторых слишком узких и слишком специальных морфологических докладах, не имеющих широкого обобщающего значения и интересных только для круга людей, занятых данной областью. Я помню, как на заседании, где Умов докладывал о своих замечательных работах по земному магнетизму, работах, которые давали новое направление для изучения геомагнитного поля, он, подойдя ко мне, сказал, что будет сообщать о своих исследованиях в этой области, применяя ряд математических терминов, ряд математических построений, которые могут быть мало понятны представителям 215
описательных естественных наук, но сделает все, чтобы упростить изложение и чтобы быть понятным всем. «Результаты моего исследования,— сказал Умов,— могут понять все члены Общества, но я хотел бы воспользоваться правом докладчика и указать на некоторые интересные математические результаты, которые могут оценить только люди, ближе стоящие к физике. Мне так много приходилось слышать деталей из докладов зоологов и ботаников, и я так много от этого получил сам, что я думаю, биологам и геологам может быть будет полезно познакомиться с тем, как ведутся работы в других областях точного естествознания». Работа была изложена Умовым блестяще. Он сумел так просто, так наглядно представить сущность своих исследований, что мне памятны до сих пор все детали его замечательного доклада. Сообщение о его работах было вспоследствии прочитано большим знатоком геомагнетизма, профессором Э. Г. Лейстом, на заседании, посвященном памяти Умова. Вчитываясь в доклад Лейста, мы видим, что при огромных знаниях в своей области, Лейст все-таки не смог придать своему докладу той ясности, той художественности, той законченности, которые были в оригинальном докладе самою Умова. Лейст очень высоко ценил Умова как ученого; свою речь, посвященную работам Умова по геомагнетизму, Лейст закончил так: «Гаусс исходил из геометрического представления географического распределения геомагнетизма и составил потенциальную формулу с эмпирически определяемыми 24 коэффициентами. Умов, наоборот, составил комментарий к этим коэффициентам и перевел их опять в геометрический образ, но в совершенно других плоскостях. Так дополняют друг друга два гениальных мыслителя — Карл Фридрих Гаусс и Николай Алексеевич Умов». * Близко знакомый с отдельными биологическими явлениями, Умов обращается по временам к биологическим вопросам, к вопросам, связывающим живую и неживую природу. Особенно интересны соображения Умова относительно физических моделей живой природы — моделей, на которые Умов обращал внимание студентов-медиков на своих лекциях. Вплоть до настоящего времени ученые стараются для каждого биологического явления найти подобие процессов в неорганической природе. Умову было ясно, какое большое значе-' ние имеет изучение модели для понимания процессов, происходящих в живом организме, и он пытался создать модели,, которые бы воспроизводили наиболее сложные и трудно по- * Из протоколов Общества испытателей природы за 1915 г., стр. 42. 216
нимаемые явления в живом организме. Эти его попытки заставляют нас признать его одним из биофизиков в России. С этой точки зрения Умов являлся идеальным руководителем такого научного общества, каким было Общество испытателей природы, и, несомненно, не только своей личностью, не только своим характером и умением сближать людей, но и своими интересами Умов много содействовал развитию Общества и увеличению его значения. Говоря об Обществе испытателей природы, мы не должны забывать одной из выдающихся ролей, выпавших на долю этого старейшего Общества. Благодаря печатанию своих трудов на иностранных языках и благодаря широкой рассылке этих трудов за границу, Общество получило возможность создать в своей библиотеке собрание таких периодических изданий, которое невозможно найти ни в одной из библиотек Москвы. Не говоря уже о том, что крупнейшие общества и академики всего мира присылали в обмен на издания Общества свои труды и отчеты, огромное количество мелких обществ, рассеянных по всему земному шару, обменивались своими изданиями с Обществом испытателей природы. Большая заслуга в этом отношении принадлежит Умову как президенту Общества. Не проходило почти ни одного заседания Общества, чтобы не оглашался новый запрос из-за границы на «Бюллетени» Общества испытателей природы. Современная советская культура должна быть благодарна Николаю Алексеевичу за эти его начинания, позволившие создать огромную библиотеку по естествознанию/ Начинающие молодые ученые находили в библиотеке Общества, широко открытой для всех желающих, малодоступную литературу для своих исследований и знакомились там с такими работами, на которые часто не обращают внимания и которые проходят незамеченными, будучи напечатанными в редких изданиях. В первые годы моей научной работы мне приходилось подолгу просиживать в читальне Общества, и многие начатые исследования были закончены благодаря материалам, которые я мог получить в библиотеке Общества. В значительной степени благодаря Умову и его хлопотам правительственная субсидия, необходимая для экспедиций Общества, для пополнений его библиотеки была увеличена с 5000 руб. в год до 7500 рублей. Это обстоятельство позволило значительно расширить деятельность Общества. С самого своего основания в 1805 г. Общество испытателей природы было тесно связано с Московским университетом и помещалось в здании Университета (в старом здании над залом правления). 217
Высоко ценя зоологические работы М. А. Мензбира, давно тесно связанного с Обществом испытателей природы, Умов создал для Мензбира и его сотрудников возможность продолжать работу, организовав при Обществе испытателей природы биологическую лабораторию, в которой Мензбир и его сотрудники получили возможность вести свои исследования. Вторым Обществом, которому Умов отдал много времени и сил, явилось Общество содействия успехам опытных науки их практическим применениям им. X. С. Леденцова. Общество это, состоявшее при Московском университете и при Московском Высшем техническом училище, организовалось следующим образом. X, С. Леденцов, обладавший крупным состоянием, решил завещать его на дела развития культуры, имея в виду, что наиболее разумное использование капитала могло бы состоять в помощи работам по естествознанию и технике. Чтобы осуществить свое желание, Леденцов обращался ко многим выдающимся ученым и писателям. Имеются данные, что Леденцов советовался по этому поводу с Н. В. Бугаевым, М. М. Ковалевским, Л. Н. Толстым, И. И. Мечниковым, Н. А. Умовым. Для Леденцова вначале было неясно, как можно осуществить подобную помощь. Идея Умова состояла в создании Общества, которое могло бы субсидировать ученых и изобретателей, давая им или средства или аппараты для продолжения их работ. Вот что пишет профессор С. А. Федоров: «В посмертных бумагах покойного Леденцова и в документах, поступивших к его душеприказчикам, найден черновик того устава Общества, о котором мечтал X. С. Леденцов, с пометками, дополнениями и изменениями, сделанными рукой Николая Алексеевича. Можно с достоверностью утверждать, что X. С. Леденцов не только представил Николаю Алексеевичу эту рукопись для просмотра и редакции, но и что самый черновик написан под влиянием Николая Алексеевича после всестороннего обсуждения основной идеи задуманного учреждения... Близко стоя к переживаниям покойного инициатора Общества, еще при самом зарождении идеи Общества, Николай Алексеевич, конечно, являлся верным истолкователем намерений и заветов X. С. Леденцова и тем самым был поистине идейным кормчим нашего Общества». * Вскоре после смерти Леденцова устав Общества был утвержден, организован Совет Общества, во главе которого * Из протоколов Общества испытателей природы за 1915 г., •стр. 44—45. 218
стал в качестве бессменного председателя С. А. Федоров, а в качестве товарища председателя Н. А. Умов. Общество оказало широкую помощь ряду изобретателей и исследователей; здесь нужно указать на П. Н. Лебедева, которому Общество ассигновало значительные средства, позволившие ему поставить некоторые исследования, как свои, так и своих учеников. После смерти Лебедева Общество продолжало поддерживать работы его учеников. Начавшаяся война дала возможность Обществу развить широкую работу по медицинской рентгенологии, для чего Общество, по инициативе Федорова и Умова, ассигновало в мое распоряжение средства, позволившие не только создать ряд образцовых рентгеновских кабинетов для исследования раненых на войне, но и выполнить некоторые текущие, необходимые для развития рентгенологии работы научного и научно-технического характера. По инициативе Умова и Федорова были ассигнованы средства на лабораторию по исследованию условных рефлексов нашего знаменитого физиолога И. П. Павлова. Мне пришлось в публичном заседании Общества сделать о работах Павлова обширный доклад, в котором я познакомил присутствующих не только с уже выполненными исследованиями, но и с проектами дальнейших работ, о которых я слышал от Ивана Петровича. Совет единогласно постановил отпустить И. П. Павлову необходимую сумму, на которую и был выстроен специальный корпус, позволивший осуществить непроницаемые для звука камеры, в которых Павлов и его сотрудники могли поставить свои исследования условных рефлексов. Другое начинание, расширявшее деятельность Общества, заключалось в принятии в его ведение превосходной биологической станции около Карадага в Крыму, принадлежавшей приват-доценту Московского университета Т. И. Вяземскому. Станция сыграла большую роль не только в биологических исследованиях, но и в исследованиях* геологического характера, для которых местность Карадага представляла огромный интерес. После революции карадагская станция перешла в ведение Общества испытателей природы. Интерес к преподаванию физики заставил Умова войти в качестве председателя в Физическую секцию Педагогического общества. Благодаря влиянию Умова, секция развила широкую деятельность и привлекла к своей работе многих молодых ученых и учителей средней школы. Несмотря на то, что я был всегда далек от средней школы и преподавания в ней, Умову удалось заинтересовать меня работой в Физической секции, и я прочел ряд докладов о со- 219
временных успехах кинетической теории газов, фотохимии и термодинамики. Умов считал, что для преподавателя средней школы важно знать современное положение науки, ее успехи и текущие проблемы, а не только изучать методику преподавания предмета, как это делается в большей части педагогических обществ. Поэтому, допуская методологические доклады, интересные и важные для преподавателя, Умов, не желая сужать кругозора преподавателей, часто устраивал заседания, на которых излагались новые успехи физики по ряду отделов. Мне приходилось от многих преподавателей физики и химии в Москве слышать благодарственные слова по поводу того, что Умов давал в этих заседаниях Педагогического общества им, начинающим преподавателям. В 1911 г. над Московским университетом стряслась большая беда. Министр народного просвещения Л. А. Кассоу вопреки уставу, отстранил от должности ректора Московского университета А. А. Мануйлова, помощника ректора М. А. Менз- бира и проректора П. А. Минакова. Совет Университета поддерживал президиум Университета в его действиях; в дальнейшем Совет протестовал против незаконного введения полиции в Университет. После отстранения от профессуры трех выборных лиц, возглавлявших Университет, Совет счел себя оскорбленным, и большое количество профессоров и приват- доцентов Университета подали заявление о своей отставке и о прекращении чтения лекций. Первым прекратил чтение лекций Николай Алексеевич. Выход многочисленной профессуры из Университета создал для ушедших огромные трудности для дальнейших научных работ. Правда, некоторые из ушедших имели для своих исследований лаборатории вне Университета. В таком положении находился, например, профессор А. А. Эйхенвальд, имевший прекрасную лабораторию в Институте инженеров путей сообщения и на Высших женских курсах. В таком же положении был приват-доцент М. Н. Шатерников, организовавший превосходную лабораторию на тех же Высших женских курсах. Некоторые из ушедших профессоров должны были принять предложения других министерств работать в высших учебных заведениях, не входивших в Министерство народного просвещения. Н. Д. Зелинский получил приглашение от Министерства торговли и промышленности перейти в Петербургский университет. Академик В. И. Вернадский начал создавать лабораторию в Петербурге при Академии. Таким образом, некоторая часть профессуры получила возможность вести научные работы. 220
Однако не было недостатка и в таких работниках, которые с уходом из Университета теряли все. В таком положении оказался прежде всего наш известный физик П. Н. Лебедев, который, кроме Университета, не имел ничего и который по времени своей службы еще не мог получать профессорской пенсии. Лебедев оказался не только без лаборатории, но и без возможности существовать, и только небольшие личные средства, которые у него оставались в то время не истраченными, обеспечивали жизнь его и его семьи на некоторое время. В тяжелом положении оказался и Мензбир со своими сотрудниками, для которых, как мы видели выше, при содействии Умова, была организована небольшая лаборатория при Обществе испытателей природы. Кассовская история требовала изыскания новых путей для научной работы. Совершенно ясно было, что при создавшихся условиях рассчитывать на правительственную помощь, на учреждения, связанные с правительственными органами, было невозможно, и большинству общественных деятелей становилось очевидным, что необходимо итти другими путями, нужна частная инициатива, которая к тому времени уже создала Городской народный университет им. А. Л. Шанявского. Мензбир был первый, кто в статье, напечатанной в «Русских ведомостях» (1911, № 47), высказал идею о необходимости устройства частных лабораторий и исследовательских учреждений для ученых, не желающих работать в реакционной атмосфере, созданной столыпи1уким правительством. Вслед за Мензбиром, Умов написал в «Русских ведомостях» (1911, № 48) обстоятельную статью, где развивал идею научного учреждения, не зависимого от преподавания и созданного на частные средства: «Москве должен принадлежать почин в устройстве вольной научной академии». Вскоре по инициативе ряда ушедших профессоров и приват-доцентов при ближайшем содействии Н. А. Умова, А. А. Мануйлова, В. М. Хвостова и В. Д. Шервинского начались собрания, которые в конце концов привели к созданию Московского научного института, опиравшегося на Общество московского научного института. Уже на первом заседании, на котором пришлось присутствовать и мне, вошедшему в инициативную группу, выяснились огромные финансовые трудности осуществления плана. Выяснились затруднения и политического характера. Было ясно, что реакционное столыпинское правительство не позволит создать вторую Академию Наук, академию частную, не имеющую постоянной правительственной опеки. Однако, несмотря на кажущуюся фантастичность плана 221
создания Московского научного института, * с самого начала, еще до утверждения устава Общества научного института^ был намечен Совет Института с Мануйловым во главе, который должен был играть роль Московской Академии Наук. Разработка структуры Общества, Института и его лабораторий была обстоятельно выполнена Советом, и в этой большой, хотя и малозаметной, работе активнейшее участие принимал Умов. Таким образом, к моменту утверждения Устава Общества и Института все детали были выработаны и можно было начать действовать. На состоявшихся съездах естествоиспытателей и врачей и позднее на менделеевских съездах по физике и химии Умов всегда выбирался в президиум, иногда бывал и председателем съезда. На съезде естествоиспытателей и врачей в 1901 г. в Петербурге Умов произнес свою замечательную речь, о которой мы говорили выше, речь, озаглавленную «Физико-механическая модель живой материи», напечатанную в «Русской мысли» за 1902 год. Эта речь, произнесенная вслед за речью патолога С. М. Лукьянова, представляла с этой последней резкий контраст. В то время как речь Лукьянова носила в себе оправдание виталистических воззрений современности, речь Умова имела строго материалистический характер. Интересны для характеристики общих воззрений некоторые мысли Умова, которые мы и приводим здесь. Свою речь Умов начинает так: «Главным источником деятельности живой материи являются происходящие в «ей химические процессы. Только в последние годы химическая статика и динамика сделали настолько значительные успехи, что предвидится возможность подвинуть в недалеком будущем еще далее объяснение процессов жизни. Природа не сообразуется в своих созданиях с состоянием знания в известную эпоху, почему и пробелы в понимании явлений вполне естественны. Между тем такие пробелы в области жизни, несмотря на значительные успехи, достигнутые приложением физики и химии к физиологии, принимаются иногда за указание присутствия в живой материи сил, отличных от тех, которые действуют в неорганическом мире. Виталистические теории' несвоевременны. Переживаемая нами эпоха должна служить не к разъединению, а к сближению задач об организованном и неорганизованном в природе. Не только в области жизни, но и в области неживой материи, * Проект создания частной, свободной академии казался многим, в том числе и П. Н. Лебедеву, настолько фантастичным, что он назвал проектируемый Институт «воздушной» академией. 222
одинаково, факты накапливаются быстрее, чем растут средства для их понимания. В такие моменты, не в первый раз встречающиеся в истории науки, следует осмотреться, не существуют ли общие истины, которые могли бы установить рамки для теоретизирующейся мысли. Такие истины можно искать только в области физического знания, и поэтому я думал, что не лишен интереса вопрос о тех приемах, с какими физик мог бы подступить к явлениям жизни. Делая попытку изложить эти приемы, я имел в виду, главным образом, наметить гипотезы, делающие возможным дальнейшее мышление о процессах в организованной материи». Нарисовав картины молекулярных процессов в неживой природе и изобразив их нестройность, которая является конечным звеном всякого неорганизованного процесса, превращающегося в тепло, Умов на ряде примеров биологических явлений приходит к выводу, что, наряду с двумя первыми принципами термодинамики, необходим и третий закон, который должен создавать в организованной материи стройность. «Физико-механическая модель живой материи есть стройность». Общие соображения Умова близки к тем выводам, которые дает в своих гениальных исследованиях по термодинамике химических процессов Гельмгольц. В тонких структурах тканей, по Гельмгольцу, можно ожидать областей, где энтропия уменьшается и где нестройность движения создает стройность. Мы остановились подробнее на эт<^й интересной речи Умова для того, чтобы показать, насколько в мрачный период реакции, переполненной всевозможными виталистическими идеями, связанными часто с религиозными представлениями, мысли Умова были близки *к современным материалистическим воззрениям. Естественно, что в царское время материалистическая речь Умова, произнесенная в широком собрании съезда, не могла остаться без критики из правого лагеря. И действительно, скоро в черносотенной газете «Новое время» (10/Х 1902 г.) в ответ на речь Умова появилась статья, сопоставлявшая физико-химические воззрения Умова с учением неовитализма. Автор критики Л. Попов (Эльпе), настаивая на том, что в жизненных явлениях должно быть признано участие сил, не подчиняющихся основным законам точного' естествознания, требовал признания таких воздействий, которые Умов называл неестественными. В подготовленном к печати отвеете* Умов указывает только одно: если признать участие не- * Ответ не был напечатан, но вошел в полное собрание сочинений Умова (Н. А. Умов. Собр. соч., т. III. M., 1916, стр. 607). 223
естественных сил в биологических процессах, то нельзя вести исследование дальше, нельзя устанавливать точные законы в жизненных явлениях. Умов напоминает своему критику только одно правило научного исследования, правило, указанное Максвеллом: «Из всех гипотез, которые могут быть составлены для известной группы явлений, выбирайте ту, которая не пресекает дальнейшего мышления об исследуемых вещах». «Очевидно,— заканчивает Умов свое возражение,— что гипотеза о неестественном начале в жизни не способствует дальнейшему мышлению о жизни». Речь Умова отражала направление его мыслей в области биологии, показывая, насколько он умел научно подходить к решению основных проблем науки о жизни и насколько он был ценным президентом в таком научном объединении, каким было Общество испытателей природы. Из других речей Умова нужно отметить его речь «Вопросы познания в области физических наук», * прочитанную на Общем собрании IX Съезда русских естествоиспытателей и врачей 4/1 1894 г. Наконец, ряд блестящих речей Умов произнес и напечатал в связи с некоторыми историческими юбилеями и в связи с успехами современной физики. В .Психологическом обществе Умов произнес речь «Значение Декарта в истории физических наук» (1896); в Математическом обществе — речь «Современное состояние физических наук» (1900). Для торжественною акта Московского университета (1905) Умов подготовил речь «Эволюция атомов», но в связи с революционным движением в России в 1905 г. акт был отменен и речь не была произнесена. Она напечатана в отчете Университета, в «Научном слове» и в других изданиях. Заканчивая обзор общественной деятельности Умова, нельзя не упомянуть о двух начинаниях, связанных с его именем. Это — издание превосходного научно-популярного журнала «Научное слово» и редактирование «Временника» Леденцов- ского общества. По почину приват-доцента Московского университета Г. К. Рахманова и на его средства, под редакцией Умова стал издаваться научно-популярный журнал по всем отделам науки. В редакционный совет журнала, кроме естественников Умова и Рахманова, вошли историки В. О. Ключевский и М. М. Богословский, литературоведы М. О. Гершензон и Ю. И. Айхеввальд. Блестящий по своему содержанию и по * Речь перепечатана в «Вопросах философии и психологии» (1894, кн. 22, стр. 214) и вошла в III том Сочинений Умова. 224
составу сотрудников (И. И. Мечников, К. А. Тимирязев и многие другие), журнал просуществовал недолго-; в 1906 г. из-за финансовых затруднений он прекратил существование. Создание Леденцовского общества поставило перед Советом Общества вопрос об издании научно-технического журна>- ла. Журнал был утвержден Советом Общества в 1911 г., и его редактором выбран Умов, для которого в последние годы его жизни журнал сделался любимым детищем. Уже в первом выпуске «Временника» (1911) появилась чрезвычайно интересная и полезная для изобретателей- статья «Машины вечного движения. Наиболее интересные идеи бесплодных изобретений этого рода». Статья эта, написанная по инициативе Умова и снабженная его предисловием, была издана затем в виде отдельной брошюры (70 стр.) и сослужила существенную пользу людям, желающим приложить свои творческие силы к изобретениям, но не имеющим достаточного образования, чтобы познакомиться с основами механики и физики, которые строго доказывают невозможность вечного двигателя. Статья эта имела целью хранить таким образом изобретателя от ненужной траты времени на заведомо неисполнимые изобретения. Журнал по мере своего развития, кроме отчетных статей, заключающих перечень выполненных на средства Общества работ, стал помещать и серьезные научные и научно-технические статьи, многие из которых имеют большой теоретический и практический интерес. О НАУЧНЫХ РАБОТАХ Н. А. УМОВА В МОСКВЕ Н. Е. Жуковский в своей речи, произнесенной в 1915 г. и посвященной Умову как математику, сказал: «Я всегда думал, что Умов был в душе математический физик». Работы, выполненные Умовым в Москве, показывают нам Умова с другой стороны. За это время им опубликовано почти столько же работ теоретических, сколько и экспериментальных, и он является, таким образом, не только математическим физиком, но и физиком-экспериментатором. К исследованиям теоретического1 характера нужно отнести, во-первых, работы Умова, связанные с теорией квантов и с принципом относительности. Работа Умова, посгященная принципу относительности, представляет собой математическое толкование оснований преобразований Лоренца и дает математическое выражение неизменности распространения скорости света, инвариантности волнового уравнения. Она 15 п. П. Лазарев 22&
была опубликована Умовым раньше, чем аналогичная идея была развита Максом фон Лауэ в книге, посвященной принципу относительности. В своей речи Н. Е. Жуковский так характеризует эту работу Умов а: «По моему мнению, она является лучшим математическим толкованием принципа относительности. Подобно тому как неэвклидовская геометрия и геометрия многих измерений опираются на инвариантность обобщенного представления об элементе дуги, принцип относительности по Умову имеет свое математическое содержание в инвариантности волнового уравнения распространения света». Вторая группа работ Умова—-по экспериментальной физике— была посвящена изучению оптических свойств мутных сред и явлениям, связанным с поляризацией и деполяризацией света при непоглощающих и поглощающих поверхностях, на которые падает свет. Умов исходит в своих исследованиях по поляризации из положения, что матовые поверхности белого света деполяризуют падающий свет. Так, если мы направим пучок света, имеющий колебания, лежащие в одной определенной плоскости, на экран белого цвета, например на белую бумагу или белую ткань, не дающие правильного отражения, а рассеивающие свет по всем направлениям, то в отраженном пучке свет$ лучи или будут неполяризованными, или поляризация уменьшится. Наоборот, если неполяризован- ный свет заставить падать на поглощающую поверхность, например, на черную бумагу, на черное стекло, то при отражении от них неполяризованный свет в известных условиях может оказаться поляризованным. Если мы возьмем цветную окрашенную матовую поверхность, например, окрашенную бумагу или кусок окрашенной ткани, то, смотря по освещающему свету, ткань будет себя вести или как белая поверхность, деполяризующее вещество, или как черное тело, вызывающее поляризацию. В самом деле, по отношению к тем лучам, которые окрашенным телом не поглощаются, окрашенный экран будет вести себя как белое вещество. Наоборот, в области поглощения, которое может быть очень велико, можно получить резкие явления поляризации, как это имеет место для черных тел, освещенных белыми лучами. Вот этим свойством матовых поверхностей для лучей, этими поверхностями не поглощаемых и поглощаемых, и воспользовался Умов для устройства особого спектрального аппарата, позволяющего отыскивать поглощение в окрашенных матовых поверхностях. Мы не имеем возможности подробно изложить методику, примененную Умовым, и конструкцию остроумного аппарата, которым он пользовался для своих исследований. Место поглощения в спектре отражения от окрашенной по- 226
верхности обнаруживается, по методу Умова, необыкновенно легко и просто. Оценивая метод Умова, профессор А. А. Эй-- хенвальд сказал: «Правда, придуманный Н. А. новый метод спектрального анализа носит пока лишь качественный характер, тем не менее он в некоторых случаях представляет преимущество паред теми методами, которыми физика и техника пользовались до него. Действительно, полосы поглощения и поляризации выступают в спектре гораздо резче, и многие детали их расположения гораздо' легче заметить, чем при обыкновенных спектральных методах, где уменьшение яркости наблюдаемого спектра в полосах абсорбции обусловливается только поглощением. Преимущество своего нового метода Н. А. доказал на многочисленных примерах исследованных им тел. Прибавлю еще, что Н. А. предложил между прочим свой метод для изучения спектра отраженного света планет и для решения вопроса о том, имеется ли на планетах растительность, т. е. дают ли они спектр хлорофилла». Метод спектрального исследования Умова был многократно приложен в текстильной технике и обнаружил многие интересные свойства красителей, трудно открываемых иным способом. В текстильных лабораториях инструмент Умова был одно время ходовым аппаратом. Мы уже говорили выше, когда излагали работы Умова в области демонстрации физических явлений, о матированных зеркалах, служащих в качестве экрана. Этот метод Умова нашел широкое применение не только в физических аудиториях, но и в большинстве кинематографов, в которых покрытые алюминием экраны давали возможность показывать слабые по яркости картины в большой аудитории. Наконец, необходимо указать изящные методы, примененные Умовым для демонстрации явления вращения плоскости поляризации в растворах. Оценивая все наследие, оставленное нам Умовым, мы должны сказать, что во многих областях физики, которыми занимался Умов, им сделаны основные существенные исследования. К таким областям 'относится прежде всего область света, где, начиная со своих юношеских исследований движения энергии и кончая последними работами инструменталь- ного характера в области поляризации и деполяризации отражающими поверхностями, Умов дал серию работ, имеющих большую научную и отчасти практическую ценность. За время с 1902 по 1904 г. Умовым были опубликованы три работы (на русском, немецком и английском языках) по земному магнетизму. Поводом к этим работам явилось случайное обстоятельство. В 1899 г. Э. Г. Лейст представил физико-математиче- 15* 227
скому факультету Московского университета докторскую диссертацию, носящую заглавие: «О математическом распределении нормального , и аномального геомагнетизма». Умов был приглашен факультетом в качестве официального оппонента но диссертации; разбирая диссертацию, он подошел к ряду новых вопросов, которые и были им поставлены и разрешены в указанных трех работах. Как известно, земля представляет собой магнит гигантских размеров. Это впервые отметил в 1600 г. Гильберт в своей знаменитой книге, написанной псклатыни и носящей заглавие «О магните». Изучение распределения земного поля около поверхности земли показало, что в грубом приближении магнитное поле земли может быть представлено как поле равномерно намагниченного шара, направление намагничения которого имеет небольшой угол (около 11°) с осью вращения земли. Появившаяся в 1839 г. работа германского математика Гаусса показала недостаточность простейшей гипотезы, указанной выше и касающейся распределения магнитного поля земли. Оказалось, что если мы хотим изобразить потенциал любого намагниченного шара в любой точке пространства, то мы должны написать формулу потенциала в виде ряда, расположенного по степеням, обратным радиусу земли R. Наибольший по величине член этого ряда представляет собой однородное намагничение тела. Для того чтобы удовлетворить тем условиям, которые получаются для земли, необходимо дать некоторым коэффициентам, входящим в ряд Гаусса, определенное значение, получаемое из наблюдений,, проделанных в заданную эпоху. Если мы подставим в выражение потенциала полученные из опыта значения 24 коэффициентов, то мы можем, пользуясь формулой Гаусса, найти выражение потенциала для любой точки земли, где наблюдения еще не сделаны. Как мы видели, только один первый член, имеющий наибольшее: значение и представляющий собой однородное намагничение земного шара, имеет определенный физический смысл; остальные члены гауссовского ряда, несмотря на попытки самого Гаусса, не получили ясного геометрического и физического смысла и поэтому носили как бы полуэмпирический характер. Умову принадлежит остроумное исследование, в котором он дает геометрический образ геомагнетизма и указывает, таким образом, возможность независимых изменений со временем (вековых вариаций) в отдельных членах ряда Гаусса. Несомненно, что работа Умов а представляет большой интерес и заслуживает внимания специалистов, работающих в области геомагнетизма. Ш
Н. А. УМОВ КАК ЧЕЛОВЕК, КАК УЧИТЕЛЬ, КАК РУКОВОДИТЕЛЬ ЛАБОРАТОРИИ Всякий, кому приходилось встречаться с Умовым как в обыденной жизни, так и в деловой обстановке, прежде всего бывал поражен его мягкостью, его деликатностью и культурностью. Об этом говорили все ораторы, выступавшие с доклад дами о деятельности Умо>ва на торжественном заседании, посвященном памяти Умова и организованном Обществом испытателей природы и Леденцовеким обществом. Разногласий в этом отношении не было и все соглашались с тем, что общение с Умовым представляло большое удовольствие для всякого, кому приходилось с ним соприкасаться. Мягкость и деликатность Умова доходили до того, как это отмечает его биограф А. И. Бачинский, что если кто- нибудь его обманывал, то обыкновенно. Умов не мог дать настоящего отпора и только испытывал страдание за потерю веры в данного человека, которая у него была раньше. Ученик Умова А. .В. Цингер вспоминает, как один раз студент, отвечавший.. .Умову на экзамене и с колоссальным апломбом утверждавший, что он все знает, не мог ответить ни на один даже самый легкий вопрос. Та совершенно невозможная чепуха, которую сообщал он в своих ответах, заставила покраснеть не студента, а Умова, который старался всячески \х:вободиться от весьма нахального молодого человека. Я помню, что когда мне пришлось экзаменоваться по физике на 1-м курсе Медицинского факультета, у нас было два экза- минатора — Н. А. Умов и П. Н. Лебедев, и я живо помню, как уже после первых четырех ответов у того и другого студенты сразу определили, что Умов является добрым экзаменатором, а Лебедев строгим; в соответствии с этим образовалась большая очередь экзаменующихся у Умова, а к Лебедеву студенты шли очень неохотно. Несомненно, что Умов не принадлежал к разряду ученых- романтиков, типичным представителем которых был П. Н. Лебедев, и этим отчасти объясняется отсутствие большой школы у Умова. Но, кроме этого, необходимо иметь в виду и другое обстоятельство. Если мы возьмем 100 толковых студентов и начнем отбирать со всей строгостью людей, которые способны начать научно работать и выйти приличными приват-доцентами, то процент окажется небольшим. Большая часть начинающих сходит на-нет, перестает работать уже после первой опубликованной работы. Если взять 100 приват-доцентов и из них отбирать наилучших, из которых могут выработаться выдающиеся профессора, то мы также найдем небольшой процент. Спрашивается, куда же должна деваться масса выходя- 229
13цих из лаборатории мало способных к науке людей? С ними приходится расставаться, они должны быть удалены руководителем лаборатории и перейти в технику. Часто в лаборатории возникают трения, как это бывает при всяком общении людей друг с другом. И здесь руководителю лаборатории приходится применять строжайшие меры против тех лиц, которые своим поведением могут повредить работе лаборатории. «Я трачу около 70% времени,— сказал однажды Оствальд,— на то, чтобы поддержать определенный дух в лаборатории, и только 30% я могу полезно использовать для своих научных работ». Благодаря своей мягкости и деликатности Умов не мог поступать жестоко с работающими у него, и это обстоятельство заставило его не гнаться за большим количеством студентов и оставленных при Университете, которые могли бы составить его школу. Из лиц, работавших у Умова, впоследствии крупных ученых, нужно прежде всего назвать профессора Московского университета А. И. Бачинского, члена-корреспондента Академии Наук СССР проф. В. К. Аркадьева, проф. А. Р. Колли. Далее следует большое количество работников, не окончивших своих исследований у Умова, работников, которые заняли большое положение в области техники. К таким исследователям относится С. С. Тяжелов. Наконец, некоторые ученики Умова восприняли от него педагогическую сторону его деятельности и явились блестящими продолжателями его работ как физики-педагоги высшей школы. К таким ученикам нужно отнести А. В. Цингера, создавшего своими учебниками целую эпоху в жизни русской средней школы и давшего блестящими лекциями и демонстрациями в Коммерческом институте возможность многим студентам познакомиться обстоятельно с физикой. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В 1911 г. произошел, как мы указывали выше, разгром Московского университета, произведенный министром Кассо. В числе профессоров, которые не сочли возможным при изменившихся обстоятельствах работать в Университете, был и Умов, который первым покинул заведывание физической лабораторией и отказался от чтения лекций, сосредоточив свою работу исключительно в Обществе испытателей природы и в Леденцовском обществе. Умову пришлось на старости лет оставить прекрасную казенную квартиру в Университете и скромно устроиться на частной квартире. Привыкший к преподаванию и к работе в 230
лаборатории, Умов тяжело переносил оставление Университета, причем и материальные условия у Умова при этом значительно ухудшились. Огромный непосильный труд, который нес Умов в качестве президента Общества испытателей природы и товарища председателя Леденцовсшго общества, подорвал его организм. Умов тяжело заболел, повидимому язвой желудка, и 2 января 1915 г. скончался. Как мы видим, работы Умова направлены не только на создание научных 'исследований или на создание трудов научно-технического характера, но и на организацию науки и техники, как это особенно выявилось в его деятельности в Леденцовском обществе. Вся эта разносторонняя деятельность могла быть выполнена Умовым только благодаря особым чертам его характера: его мягкости, его доброжелательному отношению к молодым начинающим ученым и его стремлению постоянно помочь им как можно более реально. i
И, П. ПАВЛОВ47 (Некролог) 19 36 г. Двадцать седьмого февраля 1936 т. скончался самый выдающийся из физиологов Иван Петрович Павлов. Его смерть явилась тяжелой утратой не только для физиологии нашей страны, но и для всей мировой науки, в которую он вписал ряд замечательных глав, привлекших всеобщий интерес и вызвавших восхищение биологов всего мира. Ученые, принимавшие участие в XV Международном конгрессе физиологов в Ленинграде и Москве (в августе 1935 г.), сохранят незабываемое воспоминание об этом великом человеке и ученом, всегда энергичном и деятельном, несмотря на свои 86 лет. Видя Швлова, выступающего на Конгрессе,, нельзя было подумать, что это его последние публичные выступления и что через несколько месяцев великого ученого не будет среди нас. Работы Павлова придали блеск его жизни — простой и обычной, как у большинства знаменитых ученых. И. П. Павлов родился 14 сентября 1849 г. в г. Рязани, где он обучался в духовной семинарии. Не окончив семинарии, Павлов продолжал свое образование сначала на факультете естественных наук в Петербургском университете, а затем в Петербургской военно-медицинской академии. 19 декабря 1879 г. Павлов получил диплом «лекаря». Медицинская академия пригласила его продолжать научные занятия в клинике знаменитого специалиста по внутренним болезням С. П. Боткина. Боткин был не только великим клиницистом, но и крупным ученым, глубоко интересующимся физиологическими и патологическими исследованиями. Он был другом знаменитого русского физиолога И. М. Сеченова, работы которого имели позже огромное влияние на открытия Павлова. В маленькой лаборатории боткинской клиники Павлов, проявил такую активность, что вскоре стал фактическим руководителем лаборатории, направляя все ведущиеся в ней: работы. 232
ИВАН ПЕТРОВИЧ ПАВЛОВ (1849-1936)
В 1881 г. Павлов женился на молоденькой студентке Педагогических курсов С. В. Карчевской. Через два года он представил и защитил диссертацию на звание доктора медицины и вскоре был избран приват-доцентом Военно-медицинской академии, что позволило ему за счет Академии поехать на два года за границу. Работы Павлова, выполненные за границей, и исследования, произведенные по возвращении в Петербург, доставили ему (27 апреля 1890 г.) кафедру фармакологии в Томске. Но Павлов не поехал в Томск, так как три месяца спустя (14 июля) был назначен профессором фармакологии в Военно-медицинской академии в Петербурге. В перзые годы научной карьеры, до получения кафедры, материальное положение Павлова было очень скромным. У него не было ни лаборатории, ни средств, чтобы производить точные опыты. Иногда он был вынужден работать на своей частной квартире. Только на сорок первом году жизни Павлов получил лабораторию, приспособленную для физиологических исследований. Его биограф, проф. Р. Тигерштедт, так описывает этот период жизни Павлова: * «Именно это медленное продвижение вперед было причиной драматического периода в жизни Павлова, периода, который был сам по себе не особенно приятен, но о котором о« .вспоминает теперь, пожалуй, не без удовольствия». 13 июня 1891 г. Павлов был назначен директором Физиологического отдела в Институте экспериментальной медицины в Петербурге, где он оставался до конца жизни. Через четыре года (1895) Павлов переменил академическую кафедру фармакологии на кафедру физиологии. До 1924 г. он каждый год читал систематический курс физиологии, привлекавший большое количество студентов и врачей, работавших в его лаборатории. Курс его лекций отличался большой оригинальностью, свойственной и самому Павлову. Разделы физиологии, созданные его работами, были изложены очень детально, и идеи, с которыми он знакомил во время лекций молодых студентов, были чрезвычайно важны для их научного развития. Его манера преподавать была очень своеобразной и живой. В Военно-медицинской академии и в Институте экспериментальной медицины Павлов организовал исследовательские лаборатории, в которых он произвел свои основные иоследо- * Ом. Р. Тигерштедт. Архив биологических наук. Изд. Ин-та экоперимбнтальной медицины, т. XI. Приложение. СПб., 1904, стр. 1. 234
вания по пищеварению, а позднее — по изучению деятельности головного мозга. Исследования Павлова в области функций пищеварительных желез, проведенные в период между 1891—1904 гг., произвели на научный мир огромное впечатление. За свои физиологические открытия Павлов получил в 1904 г. нобелевскую премию и долгое время оставался единственным среди физиологов, имеющим эту премию. На Международном медицинском конгрессе в Мадриде <в 1903 г. Павлов выступил с перспективным докладом об изучении высшей нершой деятельности (условные рефлексы). В 1907 г. Павлов был избран членом Российской Академии Наук. Вскоре после этого «Общество содействия успехам опытных наук»48 .ассигновало Павлову сумму, необходимую для создания специальной лаборатории для более глубокого изучения функций головного мозга. После революции советское правительство назначило комиссию под председательством народного комиссара здравоохранения Н. А. Семашко для обеспечения научных работ Павлова. Для исследований в своих институтах Павлов получал от советского правительства суммы, вполне достаточные для блестящего развития тех разделов науки, которые были им разработаны. Академия Наук СССР создала Институт физиологии,49 где Павлов мог производить свои работы по исследованию деятельности головного мозга, используя новейшее оборудование. Наконец, когда проблема у&говных рефлексов привела Павлова к исследованиям в области психиатрии, советское правительство создало для его занятий огромный, блестяще оборудованный институт под Ленинградом (в Колтушах). Физиолого-психиатрические работы, а также ряд практических исследований пищеварительных желез показывают, что Павлов интересовался не только чисто научными проблемами, но и применением результатов этих исследований в практической медицине, в жизни. Все эти работы доставили Павлову мировую славу — он был почетным членом или членом-корреспондентом многих академий и научных обществ всего мира. Роль Павлова в современной науке определяется обширными работами в различных областях физиологии, в которых он оставил неизгладимый след. Прежде всего следует отметить его исследования механизма циркуляции крови, которые указывают на роль нервной системы в этом механизме. Эти исследования имели огромное влияние на работы по патологии в России. Следующую серию работ Павлова, более широких и глу- 235
боких, составляют исследования функций различных пищеварительных желез. Во время этих замечательных исследований Павлов изобрел метод, который позволяет изолировать различные части пищеварительного тракта со всеми нервными узлами. Этот метод позволил добиться новых точных и воспроизводимых результатов, сравнимых между собой. Павлову было ясно, что надо не только изучать функции различных частей пищеварительного тракта, но надо также искать связи, которые существуют между ними. Эта цель физиологических исследований была ясно указана Павловым уже в его первых работах (1879), посвященных механизму циркуляции крови. «Нужно искать,— пишет Павлов,— взаимосвязи, которые существуют в животном организме в продолжение его жизненных функций». Эта же методика была принята им при изучении пищеварительного тракта. Такой способ рассматривать жизненные процессы приводит Павлова к изучению влияния внешних факторов на пищеварение. Павлову мы обязаны точным выяснением той роли, какую играет в пищеварении нервная система. Влияние раздражения органов чувств на выделение слюны становится основой метода исследования условных рефлексов. Изучение работы пищеварительных желез было начато в 1887 г. и сформулировано в 1898 г. в замечательной книге Павлова «Работа пищеварительных желез», в которой он описал результаты, полученные им самим и его учениками. Вышеназванная книга Павлова интересна не только благодаря важным открытиям, о которых там говорится, но и вследствие описанного в ней экспериментального метода, позволяющего создать условия, в которых оперированные собаки могут подвергаться наблюдению в продолжение длительного периода, когда симптомы, зависящие от операции, уже исчезли (хронические эксперименты). Чтобы добиться этой цели, Павлов разработал и ввел в физиологию новый метод обращения с оперированными собаками, который заключается в соблюдении всех предосторожностей и правил современной хирургии, что позволило открыть много новых явлений. Клиника для подопытных собак Павлова по своему порядку и чистоте мало чем отличается от лучших современных клиник для людей. В этом заключается залог успеха Павлова в его тонких исследованиях. В этот период было сделано много новых открытий в области пищеварения, причем работа всегда была коллективной: Павлов руководил разрешением поставленных проблем и выполнял наиболее трудные части опытов; его ученики изу- 236
чали результаты операций, наблюдая за физиологическими отправлениями оперированных животных. После опубликования книги о пищеварении Павлов пишет еще ряд работ, резюмирующих его общие идеи по поводу метода физиологических и медицинских исследований. Так, в 1919 г. он пишет статью «Опыт как современный единообразный метод исследований в области медицины». После получения нобелевской премии* (1904) Павлов обращается к изучению деятельности головного мозга. Эту проблему нельзя рассматривать как совершенно новую: она была связана с проблемами, разработанными Павловым во время его исследований пищеварения. Прежде всего Павлов обобщил любопытное явление, которое он наблюдал во время изучения пищеварительных желез. Павлов исходил из следующего положения. Хорошо известны законы простых рефлексов (безусловных, согласно терминологии Павлова). Если раздражать чувствительную поверхность животного, раздражение проходит по нервам до рефлекторных центров, откуда оно распространяется по нервам, вызывая возбуждение мускулов или желез. Возбуждение любой части тела автоматически вызывает сокращение мускулов или секрецию желез. Если, например, раздражать язык собаки определенной пищей, то происходит автоматическое выделение слюны, состав которой способствует усвоению употребленной пищи. Если после раздражения языка раздражать глаз красным светом, то получается впечатление от красного света. Рефлекторное возбуждение слюнных желез и раздражение глаза в этом случае совершенно независимы и не производят^ взаимного влияния. Если же раздражать одновременно язык пищей и глаз красным светом, то устанавливается временная связь между глазами и слюнной железой: раздражение глаза красным светом вызывает выделение слюны. Эта непостоянная связь, в противоположность нервным связям безусловных рефлексов, ослабевает с течением времени. Если хотят добиться ее неизменности, независимости от времени, каждый опыт, по выражению Павлова, следует «подкреплять». Павлов 'назвал эти временные рефлексы «условными рефлексами». В своих опытах Павлов показал, что можно связать со слюнной железой собаки любой орган чувств, любую чувствительную поверхность тела, любой «анализатор», по терминологии Павлова. Каждая цепь двигательных или секреторных нервов, вызывающих безусловные рефлексы, может быть связана с каждым анализатором тела собаки. Этот метод позволяет анализировать процессы мозговой деятельности. Допустим, что мы установили связь между слюнными 237
железами и слуховым анализатором определенного животного путем раздражения звуком с частотой 3 000 колеб./сек. Предположим затем, что у подопытного животного тоны 3 000 ко- леб./сек., 3 500 колеб./сек. и 2 500 колеб./сек. производят одинаковое действие на возбуждаемый слуховой анализатор. Тогда тоны 2 500 колеб./сек., 3 000 колеб./сек. и 3 500 колеб./сек. произведут одинаковое действие и на слюнные железы. Количество слюны будет одинаковым во всех трех случаях. Если же, например, нервные цепи, проводящие возбуждение, вызванное тонами 2 500 колеб./сек., 3 000 колеб./сек. и 3 500 колеб./сек., различны, то и результаты раздражения уха этими тонами должны быть различными: тоны 3 000 колеб./сек. вызывают заметное выделение слюны, <в то время как тоны 2 500 колеб./сек. и 3 500 колеб./сек. не вызывают его совсем. Этот способ изучения мозговой деятельности привел Павлова к объективному изучению работы головного мозга. Эта идея рассматривать деятельность мозга с точки зрения рефлексов принадлежит великому русскому физиологу И. М. Сеченову, * изложившему в одной из своих знаменитых книг теорию мозговой деятельности, которая была подтверждена Павловым в его работах над условными рефлексами. Открытия Павлова мо^ут быть объяснены, если допустить, что нервные центры во время установления рефлексов соединяются либо со слюнными железами, либо с какой-нибудь железой или мускулами посредством нервных цепей. В последние годы жизни Павлов применял свой метод условных рефлексов к анализу психических заболеваний и дал интересные объяснения наблюдаемым явлениям. В продолжение научных работ со своими сотрудниками И. П. Павлов создал целую школу физиологов, среди которых надо указать Л. А. Орбели, В. И. Вартанова, А. Д. Сперанского, И. П. Разенкова, В. В. Савича, А. С. Чистовича, Г. П. Зеленого, К. М. Быкова, Л. Н. Федорова, Л. А. Андреева, Г. В. Фольборта, Ю. П. Фролова, Н. А. Подкопаева, Д. С. Фурсикова, П. С. Купалова, П. К. Анохина, М. К. Петрову и др. Многие военные врачи подготовили свои диссертации в лабораториях Павлова, привлекавшего своим характером и своей манерой руководить научными работами большое количество желающих работать в его институтах. * См. И. М. Сеченов. Рефлексы головного мозга". Изд. 2-е, СПб.„ 1873. См. также: И. М. Сеченов. Избранные труды. М.— Л., 1935, стр. 263.— В избранных трудах И. М. Сеченова имеется также ряд других его статей по психологии: «Кому и как разрабатывать психологию», «Впечатления и действительность», «Элементы мысли». 238
Частная жизнь Павлова была счастливой. В семье и среди своих учеников он находил отдых, необходимый для будущих работ. Павлов ценил все прекрасное; он очень любил литературу, музыку, живопись. В его квартире имеется коллекция картин выдающихся художников. Павлов любил жизнь, он интересовался любым продвижением человечества вперед, будь то наука, техника или политика. Он хотел жить и часто говорил: «Я хочу жить долго, до ста лет». Это желание показывает нам, что он был таким же оптимистом, как другой выдающийся русский ученый И. И. Мечников. Похороны великого ученого привлекли большое количество людей не только из Ленинграда, но и из Москвы и других городов СССР и показали, что о потере Павлова скорбели не только ученые, но и весь народ, которому (принадлежал Павлов и для которого он работал всю свою жизнь. i
В. А. СТЕК Л OB50 (Некролог) 19 26 г. Владимир Андреевич Стеклов родился в Нижнем Новгороде 28 декабря 1863 г. Он был, по материнской линии, племянником знаменитого русского писателя Н. А. Добролюбова. Закончив среднее образование в Нижнем Новгороде, В. А. Стеклов поступил сначала в Московский, а затем в Харьковский университет, где он был учеником великого русского математика А. М. Ляпунова, классические работы которого об устойчивости движения и о форме жидких тел, обладающих вращательным движением, высоко оценены математиками и физиками. Под руководством Ляпунова Стеклов глубоко изучил проблемы механики и математической физики. Пребывание Стекло^а в Харькове совпадает с блестящим периодом развития математики в этом городе. В 1879 г., благодаря стараниям профессоров Харьковского университета, в частности В. Г. Имшенецкого, труды которого по интегрированию дифференциальных уравнений с частными производными широко известны, было основано Математическое общество. Активность этого Общества дала необычайный толчок развитию деятельности математиков Харькова, и мы видим, что в продолжение этого периода многие классические монографии написаны под влиянием этого Общества. Молодые математики присутствовали на заседаниях Общества,- принимали участие в научных работах, и это обстоятельство позволило создать математическую школу, во главе которой в.этот период находился Ляпунов и другие знаменитые математики. С начала своей ученой деятельности В. А. Стеклов принял активное участие в работах Общества, и его первые научные труды (1889—1891) были опубликованы в журнале Общества. О своей жизни в Харькове Стеклов вспоминал с большим удовольствием. В 1896 г. В. А. Стеклов получил звание профессора Харьковского университета, в 1903 г. он был избран членом-корреспондентом Российской Академии Наук, а в 1906 г. был при- 240
ВЛАДИМИР АНДРЕЕВИЧ СТЕКЛОВ (1863-1926)
глашен в Петербургский университет занять кафедру математики. В 1912 г. Стеклов был избран академиком. После Великой Октябрьской социалистической революции Стеклов был избран вице-президентом Академии Наук и директором Физико-математического института Академии. Проблемы, разработанные Стекловым в первые годы его научной деятельности, касаются вопросов гидродинамики (например, его первая диссертация о движении твердых тел в жидкостях), математической теории упругости и проблем теплопередачи. Эти вопросы привели Стеклова к решению общих задач интегрирования дифференциальных уравнений с частными производными математической физики, что обеспечило Стек- лову выдающееся положение среди современных математиков. В своей докторской диссертации он дает решения проблем распределения электричества, проблем гидродинамики и теплопроводности, а также задач Гаусса и Дирихле. Следующий большой труд, резюмирующий большую часть его работ в данной области, содержит развитие оригинального и остроумного метода Стеклова — доказательства существования решения уравнений математической физики. Эта книга — «Основные проблемы математической физики» (части 1 и 2) — издана в Ленинграде % в 1922—1923 гг. В ней Стеклов обобщил все полученные им результаты, опубликованные в «Докладах» Российской Академии Наук, в «Докладах» Парижской Академии Наук и в других периодических изданиях. Стеклов дал полное решение вопроса о существовании интегралов не только для простейших задач, когда уравнения зависят лишь от одной координаты, но распространил решение вопроса на тела трех измерений. В этой работе Стеклов подводит итог курсу лекций, прочитанному уже после Великой Октябрьской социалистической революции в Ленинградском университете. Научная деятельность В. А. Стеклова не ограничивается только личными исследованияхми. С первых же шагов своей педагогической деятельности Стеклов пытался организовать математический кружок для молодых ученых. Пребывание в Петербурге позволило ему создать математическую школу, которая играет в России большую роль, Из его учеников один был избран академиком, многие стали профессорами университетов и других высших учебных заведений; покойный проф. А. А. Фридман после важных работ по гидродинамике занялся геофизическими исследованиями и был директором Центрального геофизического института в Ленинграде. В качестве директора Физико-математического института и руководителя математической секции Академии Наук 242
Стекло© много способствовал развитию сети сейсмических станций в СССР. В этой части своей работы Физико- математический институт продолжал деятельность Центральной сейсмической комиссии, руководимой академиком Б. Б. Голицыным. В качестве вице-президента Академии Наук В. А. Стеклов руководил всеми материальными и финансовыми вопросами Академии. Огромная работа, в связи с празднованием 200-летия Академии Наук в 1925 г., была выполнена членами президиума Академии, среди которых одним из первых был Стеклов. Смерть Стеклова, последовавшая 30 мая 1926 г., была тяжелой утратой для советской науки, в которой он занимал выдающееся место как ученый и организатор научных работ. 16*
ПРИМЕЧАНИЯ 1 П. П. Лазарев. Исторический очерк развития точных наук в России в продолжение 200 лет. Речь, произнесенная 13 сентября 1925 г. на Торжественном заседании Академии Наук в Москве. Изд. АН СССР, Л., 1926. Речь произнесена в связи с 200-летием основания Академии Наук Петром I. 2 См. статью в наст, сборнике: «Физический институт Московскою научного института», стр. 72. 3 Институт экспериментальной медицины входит в настоящее время в состав Академии медицинских наук СССР. 4 Платиновый институт вместе с Институтом физико-химического анализа объединены в Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова АН СССР. Физико-математический институт разделился на три института, входящие в состав Отделения физико-математических наук АН СССР: Физически* институт им. П. Н. Лебедева, Математический институт им. В. А. Стек лова и Геофизический институт. 5 Учеником Остроградского является выдающийся русский ученый, инженер Николай Павлович Петров, основатель гидродинамической теории трения машин. См. «Гидродинамическая теория смазки». Избранные работы Н. П. Петрова под ред. и с коммент. академика Л. С. Лейбен- зона. Серия «Классики науки». Изд. АН СССР, 1948. 6 Вскоре после Великой Октябрьской социалистической революции у академиков А. Н. Крылова, П. П. Лазарева и др. возникла идея издания сборника «Русская наука». В сборнике должны были излагаться достижения русских ученых в различных областях знания — в области математики, физики, химии и т. д. По некоторым причинам — возможно, ввиду того, что не все статьи были написаны,— сборник не был напечатан. Академик П. П. Лазарев написал для этого сборника раздел «Физика», в котором с большой полнотой изложены исследования русских физиков до 1918 г. Однако рукопись этого сочинения Лазарева при его жизни так и не была опубликована (см. «Предисловие» Лазарева к статье «А. Г. Столетов», напечатанной в наст, сборнике, стр. 167). Она печатается впервые под заглавием «Краткая история русской физики». 7 См. примеч. 2-е и 14-е. 8 Главная палата мер и весов в Петербурге, ныне Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева в Ленинграде. 9 В настоящее время известно, что идеи о законах сохранения и не- уничтожаемости материи, движения и силы были ясно высказаны гениальным русским ученым М. В. Ломоносовым еще в 1760 г. (Президент Академии Наук СССР, академик С. И. Вавилов. Закон Ломоносова.— Газ. «Правда», 1949, 5 января, № 5). Общий закон сохранения материи и энергий, который установлен в последнее время, можно, таким образом, назвать законом Ломоносова. 244
10 Новые сведения о постановке П. Н. Лебедевым этих работ имеются в издании: «Научное наследство», т*. I. Изд. АН СССР, 1948, стр. 551. 11 Академик П. П. Лазарев вместе с академиком И. М. Губкиным и академиком А. Д. Архангельским организовал специальную Комиссию по 'исследованию Курской магнитной аномалии. Работы, проведенные этой Комиссией (1919—1925), привели к открытию огромных железорудных залежей, расположенных на глубине 150—250 м под поверхностью земли в Курской, Воронежской и Харьковской областях. Эти залежи железной руды и объясняют магнитную аномалию в данном месте земного шара (см. в наст, сборнике статью «Десять лет Института физики и биофизики», стр. 75). 12 Проф. П. Лазарев. Лебедевская лаборатория при Городском университете им. А. Л. Шанявского в Москве.—«Временник Общества им. X. С. Леденцова», 1913, № 1, стр. 1—14. 13 П. Н. Лебедев с рядом других передовых профессоров в 1911 г. подал в отставку из Московского университета в связи с разгромом Университета царским министром Кассо. Это обстоятельство сильно повлияло на Лебедева, обострило его болезнь сердца и привело к преждевременной смерти 1 марта 1912 г. 14 «Физический институт Московского научного института». Составил академик П. П. Лазарев. М., 1918.— Историю организации Москоозского научного института см. в наст, сборнике, в биографии профессора Н. А. Умова, написанной П. П. Лазаревым (стр. 191). 15 См. предыдущую статью наст, сборника. 16 «Десять лет Института физики и биофизики Наркомздрава, 1919— 1929». Речь директора Института академика П. П. Лазарева, прочитанная на торжественном заседании 27 апреля 1929 г. М., 1929.— В конце этого издания приведен список научных работ, выполненных и опубликованных сотрудниками Института физики и биофизики Наркомздрава, в том числе и академиком П. П. Лазаревым по следующим разделам: акустика, молекулярная физика, фотофизика, биофизика^ геофизика, научные монографии, научно-популярные книги. В настоящем сборнике этот список опущен. 17 См. предыдущую статью наст, сборника. 18 Академик П. П. Лазаре в. Об организации научно-технических исследований для нужд стекольной промышленности.— «Керамика и стекло», 1928, № 1, стр. 8. 19 П. Лазаре в. Памяти великого русского физика (П. Н. Лебедева).— «Природа», 1912, апрель, стр. 465.—Это первая статья, посвященная памяти профессора физики Московского университета П. Н. Лебедева, написанная П. П. Лазаревым непосредственно под впечатлением безвременной смерти гениального русского физика. Лазарев, ближайший ученик Лебедева, относился всегда с большим уважением к памяти своего великого учителя и написал в разное время более десяти статей, в которых приведено жизнеописание и изложены результаты блестящих научных исследований Лебедева. В настоящем сборнике помещены пять кз этих статей, которые характеризуют Лебедева с разных сторон. Во избежание повторений отдельные места в некоторых статьях опущены. В архиве П. П. Лазарева найден портрет П. Н. Лебедева с ею собственноручной надписью, который воспроизведен в этом издании. 20 См. примеч. 13-е. 21 П. Лазарев. П. Н. Лебедев и русская физика.— «Временник Общества им. X. С. Леденцова», 1912, № 2, стр. 1. 22 См. примеч. 12 и 13-е. 23 Проф. П. П. Лазаре в. Взгляды П. Н. Лебедева на организацию 245
научных исследований (к пятилетию со дня его смерти: 1 марта 1912 г.) — «Природа», 1917,-март, стр. 369. 24 Pan алло — местечко в Италии на берегу Средиземного моря близ города Генуи. 25 Немецкая справочная книга, где был приведен список научных учреждений и высших учебных заведений всего земного шара и их личный состав. 26 Н а у г е й м Б а д — курорт в Западной Германии. 27 П. Л а з а р е в. П. Н. Лебедев. Биографический очерк, Собр. соч. П. Н. Лебедева. Изд. Московского физического общества им. П. Н. Лебедева, М., 1913. 28 До поступления в реальное училище П. Н. Лебедев учился в Петропавловской школе. 29 Physikalisch-Technische Reichsanstalt (Берлин) — учреждение, аналогичное нашему Всесоюзному научно-исследовательскому институту метрологии им. Д. И. Менделеева в Ленинграде. 30 Идей у Лебедева возникает по двадцать каждый день, и для шефа Института еще счастье, что он половину этих идей теряет, прежде чем их, вообще, попробует осуществить. 31 См. примеч. 13-е. 32 См. статью «Лебедевская лаборатория при Городском университете им. А. Л. Шанявского в Москве» в наст, сборнике (стр. 66). 33 См. примеч. 8-е. 34 См. об. «Научное наследство», т. I. Изд. АН СССР, 1948, стр. 571. 35 Академик П. П. Лазаре в. Воспоминания о П. Н. Лебедеве.— Эта статья представляет собою рукопись доклада, прочитанного П. П. Лазаревым в Физическом шгституте Московского гос. университета, в 1936 г. на заседания, посвященном памяти П. Н. Лебедева. Печатается в наст, сборнике впервые. 36 Теперь — улица Пушкина. 37 В 1911 г. по распоряжению министра просвещения Кассо 1500 студенток были исключены с Высших женских курсов в Петербурге. 38 Ом. примеч. 8-е. 39 Академик П. П. Лазаре в. А. Г. Столетов, Н. А. Умов, П. Н. Лебедев, Б. Б. Голицын. Научное химико-техническое изд. НТУ ВСНХ. Л., 1927.— В наст, сборнике напечатаны из указанной книги лишь биографии А. Г. Столетова и Б. Б. Голицына. Статья «П. Н. Лебедев» опущена, так как она в значительной степени является повторением биографического очерка П. П. Лазарева, приведенного в Собр. соч. П. Н. Лебедева (см. наст, сборник, стр. 136). Статья «Н. А. Умов» не помещена, так как в сборник включена более полная биография Н. А. Умова, написанная П. П. Лазарев позднее (см. наст, сборник, стр. 1(91). 40 См. статью «Краткая история русской физики» в наст, сборнике. 41 Собрание сочинений проф. А. Г. Столетова под ред. и с прим. проф. А. К. Тимирязева издано в 1939—Л 947 гг. См. А. Г. Столетов. Собр. соч., т. I. Оригинальные исследования, научно-критические статьи, письма и заметки. Гостехиздат, М.— Л., 1939; т. И. Общедоступные лекции и речи. Критические и биографические заметки. Гостехиздат, М.— Л., 1941; т. III. Введение в акустику и оптику, теория теплоты. Гостехшдат, М.— Л., 1947. 42 А. Г. Столетов. Общедоступные лекции и речи. М., 1902. Gm. также примеч. 41-е. 43 См. примеч. 39-е. 44 Учеником Коркиш, Цингера и Де Колонга был также академик А. Н. Крылов. См. Академик А. Н. Крылов. Мои воспоминания. Изд. АН СССР, 1945. 246
45 Основные работы академика Б. Б. Голицына по сейсмологии опубликованы в книге: Б. Голицын. Лекции по сейсмометрии. С.-Петербургская Академия Наук, СПб., 1912. 46 Академик П. П. Лазарев, почетный член Московского общества испытателей природы. Николай Алексеевич Умов, Президент Московского общества испытателей природы (1846—1915). Юбилейное из да* ние к 135-летию Московского общества испытателей природы, 1805— 1940. М., 1940. 47 Prof. Dr. P. L a s a r e f f. Ivan Petrovitsch Pawlow. «Rivista di Biologia», vol. XXI, Fasc. I, 1936 (на франц. яз.). 48 Общество содействия успехам опытных наук и их практических применений им. X. С. Леденцова (см. в наст, сборнике статью «Н. А. Умов», стр. 191). 49 Теперь это Физиологический институт им. академика И. П. Павлова АН СССР (в Ленинграде). 50 P. Lasareff (Moscou). W. A. Stekloff (Necrologie). «Gerlands Beitrage zur Geophysik», Bd. XV, H. 4, S. 351, 1926 (на франц. яз.). %
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ° I. ИЗ ИСТОРИИ РУССКОЙ ФИЗИКИ Исторический очерк развития точных наук в России в продолжение 200 лет 9 Краткая история русской физики . . 39 Лебедевская лаборатория при Городском университете имени А. Л. Шанявского в Москве 66 Физический институт Московского научного института ..... 72 Десять лет Института физики и биофизики 75 Об организации научно-технических исследований для нужд стекольной промышленности 105 II. КОРИФЕИ РУССКОЙ НАУКИ Памяти великого русского физика П. Н. Лебедева (некролог) . . ИЗ П. Н. Лебедев и русская физика 118 Взгляды П. Н. Лебедева на организацию научных исследований . 130 П. Н. Лебедев (биография) 136 Воспоминания о П. Н. Лебедеве 149 A. Г. Столетов (биография) 167 Б. Б. Голицын (биография) 177 Н. А. Умов (биография) 191 И. П. Павлов (некролог) . . ■ 232 B. А. Стеклов (некролцг) 240 Примечания 244 Печатается по постановлению Редакционно-издателъского совета Академии Наук СССР Редактор издательства Г. А. Аристов. Технический редактор Ее Я. Симкина Переплет и титул художника И. Ф. Рерберга РИСО АН СССР № 3623. Т-01492. Издат. № 2074. Тип. заказ № 2602. Подп. к печ. 18/IV 1950 г. Формат , бум. 60x927ie- Печ. л. 151/2-hl вкл. Уч.-изд. 13,75 л. тираж 10 000. Цена 15 руб. 2-я тип. Издательства Академии Наук СССР. Москва, Шубинский пер., 10
ОПЕЧАТКИ Стр. Строка Напечатано Должно быть 53 16 св. Подпись под рисунком П. П. Лазарев абстракции лдя абсорбции для 2-я ТИПОГРАФИЯ ИЗДАТЕЛЬСТВА АКАДЕМИИ НАУК СССР Москва, Шубинспий пер., д. 10 КОНТРОЛЕР № 12 При обнаружении недостатков в книге просим возвратить книгу вместе с этим ярлыком для обмена