Сто великих ученых

 

Здесь, в Кёльне, он проработал девять лет; здесь он «превратился» из

математика в физика. Наличие свободного времени способствовало формированию Ома как физика-исследователя. Он с увлечением отдается новой

работе, проводя долгие часы в мастерской коллегии и в хранилище приборов.

 

Ом занялся исследованиями электричества. Требовался скачок от созерцательного исследования и накопления экспериментального материала к установлению закона, описывающего процесс протекания электрического тока по проводнику. В основу своего электроизмерительного прибора Ом заложил конструкцию крутильных весов Кулона.

 

Ученый проводит целую серию экспериментов. Результаты своих исследований Ом оформил в виде статьи под названием «Предварительное

сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Статья была опубликована в 1825 году в «Журнале физики и химии», издаваемом Швейггером. Это была первая публикация Ома, посвященная исследованию электрических цепей.    I

 

ГЕОРГ ОМ 203

 

Однако выражение, найденное и опубликованное Омом, оказалось

неверным, что впоследствии стало одной из причин его длительного непризнания. Впрочем, и сам исследователь не претендовал на окончательное решение поставленной им задачи и даже подчеркивал это в названии

вышедшей статьи. Поиски нужно было продолжать. Это чувствовал и сам

Ом.

 

Главным источником погрешностей была гальваническая батарея.

Вносили искажения и исследуемые проволоки, потому что вызывала сомнения чистота материала, из которого они изготовлены. Принципиально схема новой установки почти не отличалась от той, которая использовалась в первых опытах. Но в качестве источника тока Ом использовал

термоэлемент, представляющий собой пару «медь-висмут». Приняв все

меры предосторожности, заранее устранив все предполагаемые источники ошибок, Ом приступил к новым измерениям.

 

Появляется в свет его знаменитая статья «Определение закона, по

которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера», вышедшая в 1826 году в «Журнале физики и химии».

 

Статья, содержащая результаты экспериментальных исследований в

области электрических явлений, и на этот раз не произвела впечатления

на ученых. Никто из них даже не мог предположить, что установленный

Омом закон электрических цепей представляет собой основу для всех электротехнических расчетов будущего. Экспериментатор был обескуражен

приемом коллег. Выражение, найденное Омом, было настолько простым,

что именно своей простотой вызывало недоверие. Кроме того, научный

авторитет Ома был подорван первой публикацией, и у оппонентов были

все основания сомневаться в справедливости найденного им выражения.

 

Этот берлинский год был наиболее плодотворным в научных исканиях настойчивого исследователя. Ровно через год, в мае 1827 года, в издательстве Римана вышла обширная монография «Теоретические исследования электрических цепей» объемом в 245 страниц, в которой содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома по электрическим цепям.

 

В этой работе ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Здесь же содержится много других оригинальных мыслей, причем

некоторые из них послужили отправным пунктом для рассуждений других

ученых. Исследуя электрическую цепь. Ом нашел более простую формулу

Для закона электрической цепи, вернее, для участка цепи, не содержащего

ЭДС: «Величина тока в гальванической цепи прямо пропорциональна сумме

всех напряжений и обратно пропорциональна сумме приведенных длин.

При этом общая приведенная длина определяется как сумма всех отдельных приведенных длин для однородных участков, имеющих различную

 

204 100 ВЕЛИКИХ  УЧЕНЫ

 

проводимость и различное поперечное сечение». Нетрудно заметить, что в

этом отрывке Ом предлагает правило сложения сопротивлений последовательно соединенных проводников.

 

Теоретическая работа Ома разделила судьбу работы, содержащей его

экспериментальные исследования. Научный мир по-прежнему выжидал.

После выхода из печати монографии Ом, решая вопрос о месте своей

дальнейшей работы, не оставлял научных исследований. Уже в 1829 году

в «Журнале физики и химии» появляется его статья «Экспериментальное

исследование работы электромагнитного мультипликатора», в которой были

заложены основы теории электроизмерительных приборов. Здесь же Ом

первым из ученых предложил единицу сопротивления, в качестве которой

он выбрал сопротивление медной проволоки длиной 1 фут и поперечным

сечением в 1 квадратную линию.

 

В 1830 году появляется новое исследование Ома «Попытка создания

приближенной теории униполярной проводимости». Эта работа вызвала

интерес у многих ученых. О ней благоприятно отозвался Фарадей.

 

Однако, вместо того чтобы продолжать научные исследования. Ом

вынужден тратить время и энергию на научную и околонаучную полемику. Быть спокойным трудно: от признания открытия зависит его назначение на хорошую должность и материальное благополучие.

 

 

Его отчаяние в это время можно почувствовать, прочитав письмо,

посланное Швейггеру: «Рождение «Электрических цепей» принесло мне

невыразимые страдания, и я готов проклясть час их зарождения. Не только мелкие придворные людишки, которым не дано понять чувства матери

и услышать крик о помощи ее беззащитному ребенку, издают лицемерные

сочувствующие вздохи и ставят на свое место обманщика-нищего, но даже

те, которые занимают одинаковое положение со мной, злорадствуют и

распускают злобные слухи, доводя меня до отчаяния Однако время испытаний пройдет или скорее всего уже прошло; о моем отпрыске позаботились благородные люди. Он встал на ноги и впредь будет твердо стоять на

них. Это толковый ребенок, которого родила не чахлая больная мать, а

здоровая, вечно юная природа, в сердце которой хранятся чувства, которые со временем перерастут в восхищение».

 

Только в 1841 году работа Ома была переведена на английский язык,

в 1847 году — на итальянский, в 1860 году — на французский.

 

Наконец, 16 февраля 1833 года, через семь лет после выхода из печати

статьи, в которой было опубликовано его открытие, Ому предложили место

профессора физики во вновь организованной политехнической школе

Нюрнберга. Через полгода он стал заведовать также кафедрой математики

и исполнять должность инспектора по методике преподавания. В 1839 году

Ома назначили ректором школы в дополнение ко всем имеющимся у него

обязанностям. Но, несмотря на большую загруженность. Ом не оставляет

научную работу.

 

ГЕОРГ ОМ 205

 

Ученый приступает к исследованиям в области акустики. Результаты

своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома. Ученый сделал

вывод: любой звуковой сигнал представляет собой сочетание основного

гармонического колебания и нескольких дополнительных гармоник. К сожалению, этот закон Ома разделил судьбу его закона для электрических

цепей. Только в 1862 году, после того как соотечественник Ома Гельмгольц

более тонкими экспериментами с использованием резонаторов подтвердил результаты Ома, были признаны заслуги нюрнбергского профессора.

 

Продолжение научных исследований осложнялось большой педагогической и административной загруженностью. 6 мая 1842 году Ом написал

прошение королю Баварии о снижении нагрузки. К удивлению и радости

ученого, его просьба была быстро удовлетворена. Признание его работ

все-таки приближалось, и этого не могли не знать те, кто стоял во главе

министерства вероисповеданий.

 

Раньше всех из зарубежных ученых закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби. Они помогли и его международному признанию. При

участии русских физиков, 5 мая 1842 года Лондонское Королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом. Ом стал

лишь вторым ученым Германии, удостоенным такой чести.

 

Очень эмоционально отозвался о заслугах немецкого ученого его американский коллега Дж. Генри. «Когда я первый раз прочел теорию Ома, —

писал он, — то она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату,

погруженную во мрак».

 

Как это часто бывает, родина ученого оказалась последней из стран,

признавшей его заслуги. В 1845 году его избирают действительным членом Баварской академии наук. В 1849 году ученого приглашают в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора. В этом

же году указом короля Баварии Максимилиана II он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов с одновременным чтением лекций по физике и математике. Кроме того, в это

же время его назначают референтом по телеграфному ведомству при физико-техническом отделе Министерства государственной торговли.

 

Но, несмотря на все поручения, Ом и в эти годы не прекращал занятия наукой. Он задумывает фундаментальный учебник физики, однако

завершить эту работу ученый не успел. Из всего задуманного он издал

только первый том «Вклад в молекулярную физику».

 

В 1852 году Ом получил наконец-то должность ординарного профессора, о которой мечтал всю жизнь. В 1853 году он одним из первых награждается только что учрежденным орденом Максимилиана «За выдающиеся достижения в области науки». Но признание пришло слишком

поздно. Силы уже были на исходе. Вся жизнь была отдана науке и утверждению сделанных им открытий.

 

100 ВЕЛИКИХ УЧЕН]

 

206

 

Духовная близость связывала Ома с родственниками, с друзьями, с

учениками. Среди его учеников имеются ученые, получившие широкое

признание: математик Дирихле, астроном и математик Е. Гейс и др. Многие из воспитанников Ома пошли по стопам своего учителя, посвятив

себя педагогической деятельности.

 

Самые теплые отношения сохранялись у него с братом. Мартин оставался всю жизнь для него первым советчиком в личных делах и первым

научным критиком его исследований. До самой смерти Ом помогал отцу,

помня нужду, в которой тот жил, и постоянно высказывал ему благодарность за черты характера, которые тот воспитал в нем. Собственной семьи

Ом так и не создал: он не мог делить своих привязанностей и полностью

посвятил всю свою жизнь науке.

 

Ом скончался 6 июля 1854 года в половине одиннадцатого утра. Он

был похоронен на старом южном кладбище города Мюнхена.

 

Исследования Ома вызвали к жизни новые идеи, развитие которых

вывело вперед учение об электричестве. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы

сопротивления — 1 Ом. Этот факт — дань уважения коллег, международное признание заслуг ученого.

 

МАЙКЛ ФАРАДЕЙ

 

(1791—1867)

 

 

 

 

Фарадей сделал за свою жизнь столько открытий, что их хватило бы

доброму десятку ученых, чтобы обессмертить свое имя.

 

Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года в Лондоне, в одном из

беднейших его кварталов. Его отец был кузнецом, а мать — дочерью земледельца-арендатора. Квартира, в которой появился на свет и провел первые годы своей жизни великий ученый, находилась на заднем дворе и

помещалась над конюшнями.

 

Когда Фарадей достиг школьного возраста, его отдали в начальную

школу. Курс, пройденный Майклом, был очень узок и ограничивался только

обучением чтению, письму и началам счета.

 

В нескольких шагах от дома, в котором жила семья Фарадеев, находилась книжная лавка, которая вместе с тем была и переплетным заведением. Сюда-то и попал Фарадей, закончив курс начальной школы, когда

возник вопрос о выборе профессии для него. Фарадею в это время минуло

только 13 лет.

 

Само собою разумеется, что, пользуясь для чтения таким случайным

источником, как переплетная мастерская, Фарадей не мог придерживаться какой-либо системы, а должен был читать все, что попадется под руку.

Но уже в юношеском возрасте, когда Фарадей только начинал свое самообразование, он стремился опираться исключительно на факты и проверять сообщения других собственными опытами. Эти стремления проявлялись в нем всю жизнь как основные черты его научной деятельности.

 

Физические и химические опыты Фарадей стал проделывать еще мальчиком при первом же знакомстве с физикой и химией. Так как он не

получал за свою работу в переплетной мастерской никакого вознагражде

208

 

ния, то его средства были более чем ничтожны, образуясь из случайного

заработка, перепадавшего на его долю.

 

Некоторые из заказчиков его хозяина, принадлежавшие к научному

миру и посещавшие переплетную мастерскую, заинтересовались преданным науке учеником переплетчика и, желая дать ему возможность получить хоть какие-то систематические познания в любимых науках — физике и химии, — устроили ему доступ на лекции тогдашних ученых, предназначавшиеся для публики.

 

Однажды Майкл Фарадей посетил одну из лекций Хэмфри Деви, великого английского физика, изобретателя безопасной лампы для шахтеров. Фарадей сделал подробную запись лекции, переплел ее и отослал

Деви. Тот был настолько поражен, что предложил Фарадею работать с

ним в качестве секретаря. Вскоре Деви отправился в путешествие по Европе и взял с собой Фарадея. За два года они посетили крупнейшие европейские университеты.