Виктор Пекелис – Истории о «ненужных» открытиях (страница 15)

(Вот когда пригодилось ученому его увлечение классической литературой, вот когда оказались правы гимназические учителя, признававшие у Герца литературные способности. Именно эта сторона – одаренность литературная – делала статьи Герца, его мемуары ясными по научному содержанию и изящными по форме.)

Очень важны слова Герца о простоте и безыскусственности природы, не зависящей от нашего произвола. В них кредо ученого, в них ключ ко всей его деятельности. На это качество творчества Герца обращал внимание В. И. Ленин, когда писал, что «Герцу даже и не приходит в голову возможность нематериалистического взгляда на энергию».

В новой серии опытов существенно важным было то, что ученый работал с короткими волнами. Добившись сокращения их длины, Герц попытался достичь концентрации «электрической силы». Для этого он решил применить отражающие зеркала в форме параболического цилиндра, вибратор сделал из латунного стержня и укрепил внутри цинкового зеркала па его фокальной линии. Резонатором служил виток медной миллиметровой проволоки, диаметр витка – 7,5 см. На одном конце проволоки ученый закрепил отполированный латунный шарик, всего в несколько миллиметров в диаметре, а другой конец заострил и устанавливал на малые расстояния от шарика.

Искорки, которые проскакивали в искровых промежутках резонатора, были крохотные, длиной в несколько сотых долей миллиметра. Поэтому Герц, наблюдая за ними, судил о них скорее по их яркости, чем по длине.

Без устали работая с лучами электрической силы, ученый узнал, как они распространяются, какую могут иметь длину, каков период их колебания.

И чего он только с ними не делал: «распылял» по комнате, собирал в одной точке – фокусировал, заставлял их отталкиваться от цинковых листов и преломляться в разных средах, он накладывал их друг на друга и так гасил их. Он… «углядел» даже способность волн проходить сквозь стены.

Эти крохотные искорки говорили ученому о многом: он с радостью признавался, что ему «удалось произвести явные лучи электрической силы и с их помощью воспроизвести элементарные опыты, какие обыкновенно проводят со светом и лучистой теплотой».

Герцевы «элементарные опыты» дали науке сведения об электромагнитных волнах, в реальность которых почти никто не верил, о которых почти никто серьезно не думал. Электромагнитная теория света, математически доказанная Максвеллом, получила в работах Герца блестящее экспериментальное подтверждение. Ученый был удовлетворен.

Весь научный мир загудел от неожиданности: фантастические электромагнитные волны стали реальностью в экспериментах немецкого физика. И очень многие физики захотели повторить опыты Герца. «Лучи электрической силы» вошли в повседневную жизнь лабораторий многих стран мира.

Экспериментальное открытие и изучение электромагнитных волн Генрихом Герцем было открытием из области чистой науки. Его ценность ни у кого не вызывала сомнений. «Блестящие кабинетные опыты» – так охарактеризовали работы Герца его коллеги-соотечественники и его иностранные коллеги.

Воспринималось ли это открытие, которому суждено было через десятилетия найти широкое практическое применение, вызвав к жизни новую область человеческой деятельности – радио, как практически нужное?

Нет, не воспринималось. Такое отношение к работам Герца объяснялось объективными причинами: недостаточной изученностью вновь открытого физического явления. Ведь об электромагнитных волнах, по сути дела, стало известно одно – они то же, что и световые лучи, только невидимые. А если так, то их, вероятно, можно использовать для сигнализации «наподобие оптической». Вероятно, можно их создавать в одном месте, а принимать в другом. Но зачем? Световая сигнализация проста, и она уже существует, а электромагнитная, невидимая, – дело очень трудное. Так целесообразно ли пробовать применять электромагнитные волны для сигнализации?

А что думал о сигнализации электромагнитными волнами человек, «ощутивший» первым существование электрической силы?

«Силовые магнитные линии, – писал Герц, отвечая на вопрос инженера Губера, – распространяются подобно лучам, так же, как и электростатические силовые линии, только тогда, когда их колебания достаточно быстры, в этом случае оба типа силовых линий неотделимы друг от друга и лучи или волиы, о которых идет речь в моих исследованиях, могли с одинаковым правом быть названы как электрическими, так и электромагнитными. Но колебания трансформатора или телефона намного более медленны. Предположим, что у нас 2000 колебаний в секунду, что уже представляется довольно высоким числом колебаний; этому бы в эфире соответствовала волна дли-пой в 300 км; допущенные расстояния применяемых зеркал должны были бы иметь размеры того же порядка. Если бы Вы были в состоянии получить вогнутые зеркала размером с материк, то Вы могли бы отлично поставить опыты, которые Вы имеете в виду. Но с обычными зеркалами практически сделать ничего нельзя, и Вы не сможете обнаружить ни малейшего действия. Так по крайней мере я думаю».

Если бы Герц думал о возможном применении исследованной им электрической силы, он, скорее всего, воспользовался бы письмом Губера, чтобы обосновать свое отношение к практическому использованию электрической силы. Он же ответил, что, не видит средств для практического использования электромагнитных волн, считая свои опыты экспериментом, имеющим чисто научное значение.

В некоторых литературных источниках говорится и о том, будто Генрих Герц начинал сердиться, когда к нему обращались с вопросах о практическом использовании его открытия.

Выдающийся ученый-экспериментатор сумел силою своего таланта разгадать одну из сложнейших загадок природы, но не пытался разглядеть в открытом им явлении возможности его практической реализации. (Скорее всего, он и не думал об этом. Вряд ли его это интересовало. Вспомним: в свое время Герц ушел из политехнической школы, поскольку его не влекло призвание инженера.)

Ученый не разглядел в слабых колебаниях, порождаемых контурами, мощных потоков всего радиоэфира будущего. И мог ли он их разглядеть в изогнутых кусках проволоки, служивших ему в его уникальном эксперименте? Мог ли он расслышать их в щелчках искр, проскакивающих по проволочным виткам?

Однако в этом нет ничего противоестественного. Наука влияет на практическую деятельность людей гораздо сильнее, чем это может быть замечено и предсказано в период признания открытия.

Правда, зыбкая мысль о применении открытия Герца в практической жизни людей нет-нет да и тревожила некоторых физиков.

В статье «Опыты Герца и их значение», помещенной в русском журнале «Электричество» за 1890 год, профессор Московского университета, замечательный популяризатор физики Орест Данилович Хвольсон писал: «Опыты Герца, классические на веки вечные, обратили на себя внимание не только ученых, занимающихся физикой, но и всего образованного мира. Ими навсегда будет отмечен один из важнейших моментов истории постепенного возникновения правильных взглядов на окружающие нас физические явления… Опыты Герца – опыты пока кабинетные; но что из них разовьется дальше и не представляют ли они в зародыше новых отделов электротехники, этого решить в настоящее время невозможно». И далее: «…не следует забывать о том, откуда вся совершенная электротехника взяла свое начало: ведь это были кабинетные опыты Фарадея. Он обвивал проволоку около куска железа, отрывал это железо от магнита и наблюдал при этом появление маленькой искры между концами проволоки. Это был опыт кабинетный, и, однако, в этой маленькой искре находился зародыш всего учения о магнитоэлектрической индукции, искусство пользоваться которою и называется современною электротехникою».

О практическом использовании электромагнитных волн думал и англичанин Ул. Крукс и серб Н. Тесла. Но единицы инакомыслящих только подчеркивали общепринятое мнение об экспериментах Герца как о важном чисто научном факте.

И физики повторяли и повторяли опыты своего немецкого коллеги.

Творческий ум не способен к точному копированию даже при повторении ранее сделанного.

Так было и при повторении опытов Герца. Талантливые последователи немецкого физика вносили существенные усовершенствования в его приборы.

Француз Эдуард Бранли экспериментировал с электромагнитными волнами па протяжении нескольких лет. Он заметил удивительное свойство металлических порошков реагировать на электрические разряды. На основе открытого им явления ученый сконструировал индикатор электромагнитных волн, названный им радиокондуктором.

Английский физик Оливер Лодж усовершенствовал прибор Бранли, сделал его более чувствительным и назвал по-новому – когерером, «сцеплятелем».

Когерер представляет собой трубку с двумя электродами, вставленными с ее концов. Между ними – небольшой промежуток, заполненный металлическим порошком с плохой проводимостью. Но как только через пего проходят электромагнитные волны, порошок словно «перерождается» – мгновенно становится отличным проводником. Чтобы восстановить чувствительность прибора к приему новых волн, потерянную в результате воздействия предыдущих, когерер надо было встряхивать.

На протяжении целых пятнадцати лет он станет неотъемлемой частью приемника радиоволн вплоть до изобретения радиолампы.