«Фрагменты науки: серия отдельных эссе, обращений и обзоров»

Солнце путем акта испарения механически поднимает всю влагу нашего воздуха, которая при конденсации выпадает в виде дождя, а при замерзании — в виде снега. В этой твердой форме она нагромождается на альпийских высотах и поставляет материалы для ледников. Но Солнце снова вмешивается, освобождает затвердевшую жидкость и позволяет ей катиться под действием силы тяжести к морю. Механическая сила каждой реки в мире, когда она катится к океану, черпается из тепла Солнца. Ни один ручей не скользит на более низкий уровень, не будучи предварительно поднятым на высоту, с которой он берет начало, силой Солнца. Энергия ветров также полностью обусловлена той же силой.

Но есть и другая работа, которую совершает солнце, и связь с которой не столь очевидна. Деревья и растения растут на земле, и при сгорании они выделяют тепло, а следовательно, и механическую энергию. Откуда берется эта сила? Вы видите этот оксид железа, образовавшийся в результате соединения атомов железа и кислорода; вы не видите этот прозрачный углекислый газ, образовавшийся в результате соединения углерода и кислорода. Атомы, находящиеся в таком тесном соединении, подобны нашему свинцовому грузу, лежащему на земле; но мы можем завести груз и подготовить его к новому падению, и точно так же эти атомы могут быть «заведены» и тем самым способны повторить процесс соединения. При построении растений углекислый газ является материалом, из которого получается углерод растения; а солнечный луч — это агент, который разрывает атомы, высвобождая кислород и позволяя углероду соединяться в древесное волокно. Пусть солнечные лучи падают на поверхность песка; песок нагревается и в конечном итоге излучает столько же тепла, сколько получает; пусть те же лучи падают на лес, количество тепла, возвращаемого обратно, меньше, чем получает лес, ибо энергия части солнечных лучей затрачивается на построение деревьев. Без солнца восстановление углекислого газа невозможно, и при этом поглощается количество солнечного света, точно эквивалентное совершенной молекулярной работе. Так образуются деревья; так получается хлопок, о котором г-н Бэзли говорил в прошлую пятницу. Я поджигаю этот хлопок, и он вспыхивает; кислород снова соединяется с углеродом, но количество тепла, равное тому, что выделяется при его сгорании, было пожертвовано солнцем для образования этого кусочка хлопка.

Мы не можем, однако, остановиться на растительной жизни, ибо она является источником, опосредованным или непосредственным, всей животной жизни. Солнце отделяет углерод от кислорода и строит растение; животное потребляет сформированное таким образом растение, происходит воссоединение разделенных элементов, производящее животное тепло. Процесс построения растения — это процесс «завода»; процесс построения животного — это процесс «спуска». Тепло наших тел и всякая механическая энергия, которую мы проявляем, ведут свою родословную непосредственно от солнца.

Бой двух кулачных бойцов, движение армии или поднятие собственного тела альпинистом по горному склону — все это примеры механической энергии, полученной от солнца. Человек весом 150 фунтов имеет 64 фунта мышц; но в высушенном виде они сокращаются до 15 фунтов. Выполняя обычную дневную работу в течение восьмидесяти дней, эта масса мышц была бы полностью окислена. Специальные органы, выполняющие больше работы, потреблялись бы быстрее: сердце, например, если бы оно было полностью лишено поддержки, окислилось бы примерно за неделю. Возьмем количество тепла, обусловленное прямым окислением заданного веса пищи; в работающем организме животного при окислении того же количества пищи выделяется меньше тепла, и недостающее количество является эквивалентом механической работы, совершенной мышцами.

Я мог бы расширить эти соображения; работа, по сути, уже сделана за меня, но меня предупреждают, что вас уже слишком долго задержали. Кому же мы обязаны самыми поразительными обобщениями сегодняшней лекции? Это работа человека, о котором вы едва ли когда-либо слышали — опубликованные труды немецкого врача по имени Майер. Без внешнего стимула, выполняя свою работу городского врача в Хайльбронне, этот человек первым довел до ясности в своем уме концепцию взаимодействия тепла и других природных сил. И все же о нем почти никогда не слышат, и даже ученым его заслуги известны лишь частично. Руководствуясь собственными прекрасными исследованиями и совершенно независимо от Майера, г-н Джоуль опубликовал в 1843 году свою первую статью о «Механическом эквиваленте тепла»; но еще в 1842 году Майер фактически вычислил механический эквивалент тепла на основе данных, которые мог использовать только человек редчайшей проницательности.

В 1845 году он опубликовал свой мемуар об «Органическом движении» и применил механическую теорию тепла самым бесстрашным и точным образом к жизненным процессам. Он также включил другие природные агенты в свою цепь сохранения. В 1853 году г-н Уотерстон независимо предложил метеорную теорию солнечного тепла, а в 1854 году профессор Уильям Томсон применил свои замечательные математические способности к развитию этой теории; но шестью годами ранее эта тема была мастерски разработана Майером, и все, что я сказал об этом, было почерпнуто у него. Когда мы рассматриваем обстоятельства жизни Майера и период, в который он писал, мы не можем не поразиться тому, чего он достиг. Это был гениальный человек, работавший в тишине, движимый исключительно любовью к своему предмету и пришедший к важнейшим результатам раньше тех, чьи жизни были полностью посвящены натурфилософии. Именно случай с кровопусканием лихорадящего пациента на Яве в 1840 году побудил Майера размышлять на эти темы. Он заметил, что венозная кровь в тропиках была ярко-красного цвета, чем в более холодных широтах, и его рассуждения об этом факте привели его в лабораторию природных сил, где он работал с такой выдающейся способностью и успехом. Что ж, вы захотите узнать, что стало с этим человеком. Его разум, как утверждают, помутился; говорят, он сошел с ума, и его определенно отправили в сумасшедший дом. В биографическом словаре его страны указано, что он там умер, но это неверно. Он выздоровел и, как я полагаю, в данный момент является виноградарем в Хайльбронне.

----------------------

20 июня 1862 г.

Готовя к публикации свой последний курс лекций о теплоте, я хотел ознакомиться со всем, что сделал д-р Майер в связи с этой темой. Соответственно, я написал двум джентльменам, которые, более чем кто-либо другой, могли бы дать мне нужную информацию. Оба они немцы и оба особенно выдающиеся в связи с динамической теорией теплоты. Каждый из них любезно предоставил мне список публикаций Майера, а один из них [Клаузиус] был настолько любезен, что заказал их у книготорговца и прислал мне. Этот друг в своем ответе на мое первое письмо относительно Майера выразил уверенность, что я не найду ничего очень важного в трудах Майера; но прежде чем переслать мне мемуары, он прочитал их сам. Его письмо, сопровождающее их, содержит следующие слова: «Я должен здесь взять назад утверждение из моего последнего письма, что вы не найдете много важного материала в трудах Майера: я поражен множеством прекрасных и правильных мыслей, которые они содержат»; и он продолжает указывать на различные важные темы, в трактовке которых Майер предвосхитил других выдающихся авторов. Мой другой друг, в чьих собственных публикациях имя Майера встречается неоднократно и чьи статьи, содержащие эти ссылки, были переведены мной несколько лет назад, 10-го числа прошлого месяца не был знаком с вдумчивым и прекрасным эссе Майера под названием «Beitraege zur Dynamik des Himmels», и в 1854 году, когда профессор Уильям Томсон столь поразительным образом развил метеорную теорию солнечного тепла, он, безусловно, не знал о существовании этого эссе, хотя из недавней статьи в «Macmillan's Magazine» я делаю вывод, что теперь он о нем знает. Физиологические труды Майера упоминались физиологами — например, д-ром Карпентером — в выражениях почетного признания. До сих пор мы, действительно, получали лишь фрагментарные представления об этом человеке, отчасти от физиков, отчасти от физиологов; но его полная заслуга никогда не была признана так, как она, безусловно, была бы признана, если бы он выбрал более удачный способ публикации. Я не думаю, что можно оказать большую медвежью услугу ученому, чем преувеличить его притязания: такое преувеличение обязательно обернется во вред тому, в чьих интересах оно сделано. Но когда принимаются во внимание возможности, достижения и судьба Майера, я не думаю, что меня будут сильно винить за попытку поставить его на то почетное место, которое, как я считаю, принадлежит ему по праву.

Вот, однако, названия статей Майера, прочтение которых исправит любую ошибку суждения, в которую я мог впасть относительно их автора. «Bemerkungen ueber die Kraefte der unbelebten Natur», «Annalen» Либиха, 1842, том 42, стр. 231; «Die Organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel», Хайльбронн, 1845; «Beitraege zur Dynamik des Himmels», Хайльбронн, 1848; «Bemerkungen ueber das Mechanische Equivalent der Waerme», Хайльбронн, 1851.

---------------------------

IN MEMORIAM. — Д-р Юлиус Роберт Майер скончался в Хайльбронне 20 марта 1878 года в возрасте 63 лет. Мне приятно осознавать, что великое положение, которое он навсегда займет в анналах науки, было впервые фактически отведено ему в вышеприведенной лекции. Впоследствии он был избран аккламацией членом Французской академии наук; и он получил от Королевского общества медаль Копли — его высшую награду.

-------------------------------

Ноябрь 1878 г.

На заседании Британской ассоциации в Глазго в 1876 году — то есть более чем через четырнадцать лет после ее прочтения и публикации — вышеупомянутая лекция послужила прикрытием для непристойной личной атаки профессора Тейта. Гнев, который нашел этот невежливый выход, датируется 1863 годом, когда мне выпала доля отстаивать, в противовес ему и более выдающемуся коллеге, позицию, которую в 1862 году я отвел д-ру Майеру. В те дни профессор Тейт отказывал Майеру во всякой оригинальности, и с тех пор, к моему сожалению, он никогда не упускал возможности, какой бы малой она ни была, придраться к притязаниям Майера. Действия Академии наук и Королевского общества в одночасье пресекают эту клевету, на которую ее объект при жизни никогда не удостаивал ни возражения, ни ответа.

Некоторое время назад профессор Тейт опубликовал том лекций под названием «Недавние достижения в физической науке», который, как я знаю, вызвал количество порицаний, выходящих далеко за рамки того, что было публично выражено до сих пор. Многие из лучших умов на континенте Европы согласны в своем неприятии и осуждении исторических частей этой книги. В марте прошлого года она подверглась краткой, но едкой критике Дюбуа-Реймона, знаменитого бессменного секретаря Академии наук в Берлине. Речь Дюбуа-Реймона была посвящена «Национальному чувству», и его критика завершается так: «Автор «Лекций», возможно, недостаточно хорошо знаком с историей, на которую он претендует пролить свет, и о более поздних фазах которой он выносит столь нелицеприятное (schroff) суждение. Он тем самым подвергает себя подозрению — которое, к сожалению, не ослабляется другими его сочинениями, — что огненная кельтская кровь его страны время от времени берет над ним верх, превращая его на время в научного шовиниста. Научный шовинизм, — добавляет ученый секретарь, — от которого немецкие исследователи до сих пор оставались свободными, более предосудителен (gehaessig), чем политический шовинизм, поскольку от людей науки следует ожидать большего самообладания (sittliche Haltung), чем от политически возбужденной массы».

В данном случае это «ожидание», боюсь, было бы обречено на разочарование. Но Дюбуа-Реймон и его соотечественники не должны принимать сочинения профессора Тейта за выражение мысли Англии. Поистине, ни одна нация в мире не освободилась более эффективно от научного шовинизма. С того дня, как Дэви, вручая медаль Копли Араго, презрительно отбросил тот ложный патриотизм, который хотел бы провести национальные границы через свободную область науки, рыцарство по отношению к иностранцам стало руководящим принципом Королевского общества.

О более личных любезностях, которыми балуется профессор Тейт, я не считаю нужным говорить ни слова.

.

.

.

.

--------------------

.

.

XVII. ВКЛАД В МОЛЕКУЛЯРНУЮ ФИЗИКУ.

[Лекция, прочитанная в Королевском институте 18 марта 1864 года — дополняющая, хотя и более ранняя по дате, Реде-лекцию об излучении.]

Ранее останавливаясь на огромных различиях, существующих между газообразными телами как в отношении их способности поглощать, так и излучать лучистую теплоту, я теперь должен рассмотреть эффект изменения агрегатного состояния. Когда газ конденсируется в жидкость или жидкость замерзает в твердое тело, молекулы сливаются и сцепляются друг с другом силами, которые нечувствительны, пока сохраняется газообразное состояние. Но даже в твердом и жидком состояниях светоносный эфир все еще окружает молекулы: следовательно, если акты излучения и поглощения зависят от них индивидуально, независимо от их состояния агрегации, изменение от газообразного к жидкому состоянию не должно существенно влиять на лучистую и поглощающую способность. Если, напротив, взаимное запутывание молекул силой сцепления имеет первостепенное влияние, то мы можем ожидать, что жидкости будут проявлять поведение по отношению к лучистой теплоте, совершенно отличное от поведения паров, из которых они получены.

Первая часть исследования, проведенного в 1863-64 годах, была посвящена исчерпывающему рассмотрению этого вопроса. Было использовано двенадцать различных жидкостей и пять различных слоев каждой, варьирующихся по толщине от 0,02 дюйма до 0,27 дюйма. Жидкости были заключены не в стеклянные сосуды, которые существенно изменили бы падающее тепло, а между пластинами прозрачной каменной соли, которые лишь незначительно влияли на излучение. Источником тепла во всех этих сравнительных экспериментах служила платиновая проволока, доведенная до накала электрическим током неизменной силы. Сначала были определены количества лучистой теплоты, поглощенные и пропущенные каждой из жидкостей при соответствующих толщинах. Впоследствии были исследованы пары этих жидкостей, причем количества использованных паров были сделаны пропорциональными количествам жидкости, через которые ранее проходила лучистая теплота. Результат заключался в том, что для тепла из одного и того же источника порядок поглощения жидкостей и их паров оказался абсолютно одинаковым. Не существует известного исключения из этого закона; так что для определения положения пара как поглотителя или излучателя достаточно определить положение его жидкости.

Этот результат доказывает, что состояние агрегации, по крайней мере, насколько это касается жидкой стадии, имеет совершенно второстепенное значение — вывод, который, вероятно, окажется первостепенной важности в молекулярной физике. Он имеет особое значение для одного важного и спорного пункта. Если положение жидкости как поглотителя и излучателя определяет положение ее пара, то положение воды определяет положение водяного пара. Вода сравнивалась с другими жидкостями во множестве экспериментов, и было обнаружено, что как излучатель и как поглотитель она превосходит их все. Так, например, слой сероуглерода толщиной 0,02 дюйма поглощает 6 процентов и позволяет 94 процентам излучения от раскаленной платиновой спирали пройти сквозь него; бензол поглощает 43 и пропускает 57 процентов того же излучения; спирт поглощает 67 и пропускает 33 процента, и спирт, как поглотитель лучистой теплоты, стоит во главе всех жидкостей, кроме одной. Исключение — вода. Слой этого вещества указанной выше толщины поглощает 81 процент и позволяет пройти сквозь него лишь 19 процентам излучения. Если бы никогда не было сделано ни одного эксперимента с водяным паром, его энергичное действие на лучистую теплоту можно было бы вывести из поведения жидкости.

Затем кратко рассматривалась связь поглощения и излучения с химическим составом излучающих и поглощающих веществ. Для первых шести веществ в списке исследованных жидкостей лучистая и поглощающая способности возрастают по мере увеличения числа атомов в сложной молекуле. Так, сероуглерод имеет 3 атома, хлороформ 5, этилиодид 8, бензол 12 и амилен 15 атомов в своих соответствующих молекулах. Порядок их способности как излучателей и поглотителей таков, как здесь указано, причем сероуглерод является самым слабым, а амилен — самым сильным из шести. Спирт, однако, превосходит бензол как поглотитель, хотя в его молекуле всего 9 атомов; но, с другой стороны, его молекула становится более сложной за счет введения нового элемента. Бензол содержит углерод и водород, тогда как спирт содержит углерод, водород и кислород. Таким образом, в поглощении и излучении вступает в игру не только атомное множество — необходимо учитывать также атомную сложность. Я бы рекомендовал особому вниманию химиков молекулу воды; поведение этого вещества по отношению к лучистой теплоте является совершенно аномальным, если химическая формула, приписываемая ему в настоящее время, верна.

Сэр Уильям Гершель сделал важное открытие, что за пределами красного конца солнечного спектра существуют лучи высокой нагревающей способности, которые не способны вызывать зрение. Это открытие поддается расширению. Растворяя йод в сероуглероде, получают раствор, который полностью перехватывает свет самых ярких пламен, в то время как для ультракрасных лучей таких пламен тот же йод оказывается совершенно диатермичным. Прозрачный сероуглерод, который хорошо проницаем для невидимого тепла, оказывает на него такое же поглощение, как и совершенно непрозрачный раствор. Полая призма, наполненная непрозрачной жидкостью, помещенная на пути луча от электрической лампы, полностью перехватывает световой спектр, но тепловой спектр может быть принят на экран и там исследован. Падая на термоэлектрический столбик, его невидимое присутствие обнаруживается быстрым отклонением даже грубого гальванометра.

Каков же тогда физический смысл непрозрачности и прозрачности в отношении света и лучистой теплоты? Видимые лучи спектра отличаются от невидимых просто периодом. Ощущение света возбуждается волнами эфира, более короткими и более быстро повторяющимися, чем незрительные волны, которые падают за «крайним красным». Но почему йод должен останавливать первые и позволять вторым проходить? Ответ на этот вопрос, несомненно, заключается в том, что перехваченные волны — это те, чьи периоды повторения совпадают с периодами колебаний, возможными для атомов растворенного йода. Упругие силы, удерживающие эти атомы на расстоянии, заставляют их вибрировать с определенными периодами, и когда эти периоды синхронизируются с периодами эфирных волн, последние поглощаются. Кратко определенная, прозрачность в жидкостях, как и в газах, синонимична разладу, тогда как непрозрачность синонимична согласию между периодами волн эфира и периодами молекул, на которые они воздействуют.

Согласно этому взгляду, прозрачные и бесцветные вещества обязаны своей прозрачностью диссонансу, существующему между периодами колебаний их атомов и периодами волн всего видимого спектра. Из распространенности прозрачности в сложных телах можно сделать вывод об общем разладе периодов вибрации их атомов со светоносными волнами спектра; в то время как их синхронизм с ультракрасными периодами следует из их непрозрачности для ультракрасных лучей. Вода иллюстрирует это самым поразительным образом. Она высокопрозрачна для светящихся лучей, что доказывает, что ее атомы нелегко колеблются с периодами, которые возбуждают зрение. Она высоконепрозрачна для ультракрасных колебаний, что доказывает синхронизм ее периодов вибрации с периодами более длинных волн.

Если, следовательно, по отношению к излучению от любого источника вода показывает себя в высшей степени или совершенно непрозрачной, мы можем сделать вывод, что атомы, из которых исходит излучение, колеблются с ультракрасными периодами. Давайте применим этот тест к излучению от пламени водорода. Это пламя состоит главным образом из раскаленного водяного пара, температура которого, как рассчитал Бунзен, составляет 3259°C, так что, если проникающая способность лучистой теплоты, как обычно предполагается, возрастает с температурой ее источника, мы можем ожидать, что излучение от этого пламени будет обильно передаваться водой. Однако, в то время как слой сероуглерода толщиной 0,07 дюйма пропускает 72 процента падающего излучения, и в то время как каждая другая исследованная жидкость пропускает больше или меньше тепла, слой воды указанной толщины совершенно непрозрачен для излучения от водородного пламени. Таким образом, мы устанавливаем согласие между периодами атомов холодной воды и периодами водяного пара при температуре 3259°C. Но периоды воды уже были доказаны как ультракрасные — следовательно, периоды водородного пламени также должны быть заметно ультракрасными. Поглощение сухим воздухом тепла, излучаемого платиновой спиралью, доведенной до накала электричеством, нечувствительно, тогда как поглощение обычным невысушенным воздухом составляет 6 процентов. Заменяя платиновую спираль водородным пламенем, поглощение сухим воздухом остается нечувствительным, тогда как поглощение невысушенного воздуха возрастает до 20 процентов от всего излучения. Температура водородного пламени, как сказано, 3259°C; температура водяного пара воздуха 20°C. Предположим, тогда, что температура водяного пара поднимается с 20°C до 3259°C, мы должны сделать вывод, что увеличение температуры применяется к увеличению амплитуды или ширины колебания, а не к введению более быстрых периодов в излучение.

Роль, которую играет водяной пар в экономике природы, гораздо более удивительна, чем предполагалось до сих пор. Чтобы питать растительность земли, актинические и светящиеся лучи солнца должны проникать в нашу атмосферу; и для таких лучей водяной пар в высшей степени прозрачен. Фиолетовые и ультрафиолетовые лучи проходят сквозь него свободно. Чтобы защитить растительность от разрушительных холодов, земные лучи должны быть задержаны при их прохождении к звездному пространству; и это достигается водяным паром, рассеянным в воздухе. Это вещество является великим модератором температуры земли, сближая ее крайности и предотвращая контрасты между днем и ночью, которые сделали бы жизнь невыносимой. Но мы можем продвинуться дальше этого общего утверждения, теперь, когда мы знаем, что излучение от водяного пара перехватывается в особой степени водой, и, взаимно, излучение от воды водяным паром; ибо из этого следует, что сам акт ночного охлаждения, который вызывает конденсацию водяного пара на поверхности земли — придавая, так сказать, лак воды этой поверхности — придает земному излучению тот особый характер, который лишает его способности проходить через атмосферу земли и теряться в пространстве.

И здесь мы подходим к вопросу в молекулярной физике, который в данный момент занимает внимание. Позволяя фиолетовым и ультрафиолетовым лучам спектра падать на сульфат хинина и другие вещества, профессор Стокс изменил периоды этих лучей. Были предприняты попытки произвести аналогичный результат на другом конце спектра — преобразовать ультракрасные периоды в периоды, способные возбуждать зрение, — но до сих пор без успеха. Такое изменение периода, я согласен с д-ром Миллером в убеждении, происходит, когда известковый свет производится оксиводородным пламенем. В этом обычном эксперименте происходит фактическое расщепление длинных периодов на короткие — истинное превращение незрительных периодов в зрительные. Изменение преломляемости, достигнутое здесь, отличается от изменения профессора Стокса; во-первых, тем, что оно происходит в противоположном направлении — то есть от более низкой преломляемости к более высокой; и, во-вторых, в том обстоятельстве, что известь нагревается столкновением молекул водяного пара, прежде чем их тепло приняло лучистую форму. Но нельзя сомневаться, что тот же эффект был бы произведен лучистой теплотой тех же периодов, при условии, что движение эфира могло бы быть сделано достаточно интенсивным. Эффект в принципе тот же, рассматриваем ли мы известь как поражаемую частицей водяного пара, колеблющейся с определенной скоростью, или частицей эфира, колеблющейся с той же скоростью.

Погружая платиновую проволоку в водородное пламя, мы заставляем ее светиться и тем самым вводим более короткие периоды в излучение. Они, как уже было сказано, находятся в разладе с атомными вибрациями воды; следовательно, мы можем сделать вывод, что передача через воду будет сделана более обильной введением проволоки в пламя. Эксперимент доказывает, что этот вывод верен. Вода, будучи непрозрачной, открывает проход для 6 процентов излучения от спирали. Тонкая пластинка бесцветного стекла, кроме того, пропускает 68 процентов излучения от водородного пламени; но когда используются пламя и спираль, пропускается 78 процентов тепла.

Для спиртового пламени Кноблаух и Меллони нашли стекло менее прозрачным, чем для того же пламени с погруженной в него платиновой спиралью; но Меллони впоследствии показал, что результат не был общим — что черное стекло и черная слюда были определенно более диатермичны для излучения от чистого спиртового пламени. Меллони не объяснил это, но причина теперь очевидна. Слюда и стекло обязаны своей чернотой углероду, рассеянному в них. Этот углерод, как впервые доказал Меллони, в некоторой мере прозрачен для ультракрасных лучей, и мне самому удалось передать от 40 до 50 процентов излучения от водородного пламени через слой углерода, который перехватывал свет интенсивно яркого пламени. Продуктами сгорания спирта являются углекислый газ и водяной пар, тепло которых почти полностью ультракрасное. Для этого излучения, следовательно, углерод в значительной степени прозрачен, тогда как для излучения от платиновой спирали он в значительной мере непрозрачен. Платиновая проволока, поэтому, которая увеличивала излучение через чистое стекло, увеличивала поглощение черного стекла и слюды.

Никакой более поразительной или поучительной иллюстрации влияния совпадения нельзя было бы привести, чем та, которую дает излучение от пламени окиси углерода. Здесь продуктом сгорания является углекислый газ; и на излучение от этого пламени даже обычный углекислый газ атмосферы оказывает мощный эффект. Количество газа, плотностью всего в одну тридцатую атмосферы, содержащееся в полированной латунной трубке длиной четыре фута, перехватывает 50 процентов излучения от пламени окиси углерода. Для тепла, излучаемого ламповой сажей, олефиновый газ является гораздо более мощным поглотителем, чем углекислый газ; фактически, для такого тепла, за одним исключением, углекислый газ является самым слабым поглотителем, который можно найти среди сложных газов. Более того, для излучения от водородного пламени олефиновый газ обладает вдвое большей поглощающей способностью, чем углекислый газ, тогда как для излучения от пламени окиси углерода, при обычном давлении в один дюйм ртутного столба, поглощение углекислым газом более чем вдвое превышает поглощение олефинового газа. Таким образом, мы устанавливаем совпадение периода между углекислым газом при температуре 20°C и углекислым газом при температуре более 3000°C, причем периоды колебаний как раскаленного, так и холодного газа относятся к ультракрасной части спектра.

Из вышеприведенных замечаний и экспериментов будет видно, насколько невозможно определить эффект температуры в чистом виде на передачу лучистой теплоты, если используются разные источники тепла. На протяжении такого исследования следует сохранять одни и те же колеблющиеся атомы. Это делается нагреванием платиновой спирали электрическим током, при этом температура варьируется в самых широких пределах. Их сравнительная непрозрачность для ультракрасных лучей показывает общее согласие периодов колебаний паров, упомянутых в начале этой лекции, с периодами ультракрасных колебаний. Следовательно, постепенно нагревая платиновую проволоку от темноты до белизны, мы должны постепенно увеличивать разлад между ней и этими парами, и тем самым увеличивать передачу. Эксперимент полностью подтверждает этот вывод. Муравьиный эфир, например, поглощает 45 процентов излучения от платиновой спирали, нагретой до едва видимого красного цвета; 32 процента излучения от той же спирали при красном калении; 26 процентов излучения от белокалильной спирали и только 21 процент, когда спираль приближается к точке плавления. Происходят также замечательные случаи инверсии в отношении прозрачности. Для едва видимого красного цвета муравьиный эфир более непрозрачен, чем серный; для ярко-красного каления оба одинаково прозрачны; тогда как для белого каления, и тем более для более высокой температуры, серный эфир более непрозрачен, чем муравьиный. Этот результат дает нам ясный взгляд на отношение двух веществ к светоносному эфиру. По мере того как мы вводим волны более короткого периода, серный эфир наиболее быстро увеличивается в непрозрачности; то есть его согласие с более короткими волнами больше, чем у муравьиного. Следовательно, мы можем сделать вывод, что атомы муравьиного эфира колеблются, в целом, медленнее, чем атомы серного эфира.

Когда источником тепла является куб Лесли, покрытый ламповой сажей и наполненный кипящей водой, непрозрачность муравьиного эфира по сравнению с серным очень решительна. С этим источником также инвертируются положения хлороформа и метилиодида. Для белокалильной спирали поглощение паров хлороформа составляет 10 процентов, метилиодида — 16; с почерненным кубом в качестве источника поглощение хлороформом составляет 22 процента, тогда как метилиодидом — только 19. Эта инверсия не является результатом только температуры; ибо когда в качестве источника используется платиновая проволока, нагретая до температуры кипения воды, йодид продолжает оставаться наиболее мощным поглотителем. Все эксперименты, проведенные до сих пор, доказывают, что от нагретой ламповой сажи происходит излучение, которое синхронизируется особым образом с хлороформом. Для куба при 100°C, покрытого ламповой сажей, поглощение хлороформом более чем в три раза превышает поглощение сероуглеродом; для излучения от наиболее светящейся части газового пламени поглощение хлороформом также значительно превышает поглощение сероуглеродом; тогда как для пламени горелки Бунзена, из которого частицы раскаленного углерода удаляются свободным смешиванием с воздухом, поглощение сероуглеродом почти вдвое превышает поглощение хлороформом. Удаление частиц углерода более чем удваивает относительную прозрачность хлороформа. Тестируя, кроме того, излучение от различных частей того же пламени, было обнаружено, что для синего основания пламени сероуглерод был наиболее непрозрачным, тогда как для всех других частей пламени хлороформ был наиболее непрозрачным. Для излучения от очень маленького газового пламени, состоящего из синего основания и маленького белого кончика, сероуглерод был также наиболее непрозрачным, и его непрозрачность очень решительно превышала непрозрачность хлороформа, когда источником тепла было пламя сероуглерода. Сравнивая излучение от куба Лесли, покрытого рыбьим клеем, с излучением от аналогичного куба, покрытого ламповой сажей, при общей температуре 100°C, было обнаружено, что из одиннадцати паров все, кроме одного, поглощали излучение от рыбьего клея наиболее мощно; единственным исключением был хлороформ.

Примечательно, что всякий раз, когда из-за смены источника изменялось положение пара как поглотителя лучистой теплоты, положение жидкости, из которой был получен пар, претерпевало аналогичное изменение.

Все еще остается предметом разногласий между выдающимися исследователями, является ли лучистая теплота, вплоть до температуры 100°C, монохроматической или нет. Некоторые утверждают это; некоторые отрицают. Длинная серия экспериментов позволяет мне заявить, что, вероятно, никакие два вещества при температуре 100°C не излучают тепло одинакового качества. Тепло, излучаемое рыбьим клеем, например, отличается от тепла, излучаемого ламповой сажей, а тепло, излучаемое тканью или бумагой, отличается от обоих. Также предметом дискуссии является то, является ли каменная соль одинаково диатермичной для всех видов калорических лучей; различия, которые, как утверждают некоторые исследователи, существуют, приписываются другими различиям в падении от различных используемых источников. ММ. де ла Провостэ и Десэнь придерживаются первого взгляда, Меллони и М. Кноблаух придерживаются второго. Я проверил этот пункт, не меняя ничего, кроме температуры источника; его размер, расстояние и окружение оставались прежними. Эксперименты доказали, что каменная соль термически окрашена. Она более непрозрачна, например, для излучения от едва видимой спирали, чем для излучения от белокалильной.

Что касается отношения излучения к проводимости, если мы определим излучение, как внутреннее, так и внешнее, как передачу движения от вибрирующих атомов к эфиру, мы можем, я думаю, путем справедливых теоретических рассуждений прийти к выводу, что лучшие излучатели должны оказаться худшими проводниками. Широкое рассмотрение предмета сразу показывает общую гармонию этого вывода с наблюдаемыми фактами. Органические вещества — все отличные излучатели; они также крайне плохие проводники. Как только мы переходим от металлов к их соединениям, мы переходим от хороших проводников к плохим, и от плохих излучателей к хорошим. Вода, среди жидкостей, вероятно, худший проводник; она — лучший излучатель. Серебро, среди твердых тел, — лучший проводник; оно — худший излучатель. Отличные исследования ММ. де ла Провостэ и Десэня дают поразительную иллюстрацию того, что я склонен рассматривать как естественный закон — что те атомы, которые передают наибольшее количество движения эфиру, или, другими словами, излучают наиболее мощно, наименее способны передавать движение друг другу, или, другими словами, легко распространять путем проводимости.

.

.

.

.

--------------------

.

.

XVIII. ЖИЗНЬ И ПИСЬМА ФАРАДЕЯ.

1870 г.

Предпринятая и выполненная в благоговейном и любящем духе, работа д-ра Бенса Джонса делает Фарадея фактическим автором его собственной жизни. Теперь все знают историю рождения философа; что его отец был кузнецом; что он родился в Ньюингтон-Баттс в 1791 году; что он бегал по лондонским мостовым, светлоглазый мальчик-посыльный, с копной каштановых кудрей на голове и пакетом газет под мышкой; что хозяином мальчика был книготорговец и переплетчик — добрый человек, который привязался к маленькому парню и в свое время сделал его своим учеником без платы; что во время своего ученичества он обнаружил, что его аппетит к знаниям провоцируется и укрепляется книгами, которые он сшивал и покрывал. Так он рос в мудрости и росте до своего года законного совершеннолетия, когда он появляется в томах перед нами как автор писем, которые раскрывают его занятие, приобретения и склад ума. Его корреспондентом был г-н Эбботт, член Общества Друзей, который, с предвидением величия своего корреспондента, сохранил его письма и представил их в нужное время.

В более поздние годы Фарадей всегда носил в кармане чистую карточку, на которой карандашом записывал свои мысли и памятки. Он делал свои заметки в лаборатории, в театре и на улицах. Это недоверие к своей памяти проявляется в его первом письме к Эбботу. На предложение о том, что между ними не должно начинаться новое исследование, прежде чем старое не будет исчерпывающе обсуждено, Фарадей возражает. «Вашу мысль, — говорит он, — я едва ли могу допустить по следующей причине: идеи и мысли возникают в моем уме, которые безвозвратно теряются из-за отсутствия записи в то время». Мягкий, каким он казался, он хотел поступать по-своему, и он поступал так всю свою жизнь. Различия во мнениях иногда возникали между двумя друзьями, и тогда они решительно смотрели друг другу в лицо. «Я принимаю ваше предложение сразиться с радостью и в битве опыта причиню не боль, а, надеюсь, удовольствие». Фарадей отмечает свою собственную порывистость и непрестанно сдерживает ее. Временами в его самообладании есть что-то почти механическое. В другой натуре это закалилось бы в простую «правильность» поведения; но его переполняющие чувства предотвратили это в его случае. Привычка к самоконтролю стала для него в конце концов второй натурой и придала безмятежность его поздним годам.

В октябре 1812 года он был нанят неким г-ном Де ла Рошем в качестве подмастерья-переплетчика; но ситуация ему не подходила. Его хозяин, по-видимому, был суровым и страстным человеком, а Фарадей был в высшей степени чувствителен. Всю свою жизнь он оставался таким. Он временами страдал от уныния; и некоторая мрачность также пронизывала его настроения. «В настоящее время, — пишет он Эбботту, — я так же серьезен, как и вы, и не побоялся бы сказать правду любому человеку, какое бы отвращение это ни вызвало. Находясь в таком состоянии ума, я воздержался бы от написания вам, если бы не полагал из общего тона ваших писем, что ваш ум в надлежащее время занят серьезными предметами, исключая те, что легкомысленны». Очевидно, он впал в то суровое пуританское настроение, которое не только распинает чувства и похоти того, кто его питает, но часто является причиной расстроенного пищеварения у его друзей.

Примерно через три месяца после его помолвки с Де ла Рошем Фарадей покинул его и переплетное дело вместе. Он слышал Дэви, копировал его лекции и писал ему, умоляя освободить его от торговли, которую он ненавидел, и дать возможность заниматься наукой. Дэви признал достоинство своего корреспондента, следил за ним и, когда представилась возможность, подъехал к его двери и послал письмо, предлагая ему пост ассистента в лаборатории Королевского института. Он был нанят 1 марта 1813 года, а 8-го мы находим его извлекающим сахар из свеклы. Он вступил в Городское философское общество, которое было основано г-ном Татумом в 1808 году. «Дисциплина была очень строгой, замечания очень простыми, а результаты самыми ценными». Фарадей извлек большую пользу из этой маленькой ассоциации. В лаборатории у него была дисциплина еще строже. И Дэви, и он сам в это время часто были порезаны и ушиблены взрывами хлористого азота. Один взрыв был настолько быстрым, «что раздул мою руку, оторвал часть одного ногтя и сделал мои пальцы такими больными, что я не могу легко ими пользоваться». В другом эксперименте «трубка и приемник были разнесены в куски, я получил порез на голове, а сэр Гемфри — ушиб на руке». И снова, говоря о том же веществе, он говорит: «когда его поместили в насос и откачали, оно постояло мгновение, а затем взорвалось с ужасным шумом. И у сэра Г., и у меня были маски, но я на этот раз отделался лучше. Сэр Г. получил порезы лица в двух местах около подбородка и сильный удар по лбу, пробивший значительную толщину шелка и кожи». Именно это же вещество выбило глаз Дюлонгу.

Снова и снова, даже в эту раннюю дату, мы можем различить качество, которое, в сочетании с его редкой интеллектуальной силой, сделало Фарадея великим экспериментальным философом. Это было его желание видеть факты, а не довольствоваться их описаниями. Он часто противопоставляет глаз уху и утверждает огромное превосходство органа зрения. Поздно в жизни я слышал, как он говорил, что никогда не мог полностью понять эксперимент, пока не видел его. Но он не ограничивался экспериментом. Он стремился быть учителем, размышлял и писал о методе научного изложения. «Лектор, — отмечает он, — должен выглядеть непринужденно и собранно, бесстрашно и беззаботно»: все же «все его поведение должно свидетельствовать об уважении к аудитории». Эти рекомендации были впоследствии в значительной части воплощены им самим. Я сомневаюсь в его «беззаботности», но его бесстрашие часто проявлялось. Оно поднималось внутри него как волна, которая увлекала и его, и его аудиторию вместе с собой. В редких случаях также, когда он чувствовал себя и свой предмет безнадежно непонятными, он внезапно вызывал некоторую безрассудность мысли и, не останавливаясь, чтобы вызволить своих сбитых с толку последователей, он в одиночку прорывался через джунгли, в которые невольно завел их; тем самым спасая их от скуки демонстрацией энергии, которую, на данный момент, они не могли ни разделить, ни понять.

В октябре 1813 года он покинул Англию с сэром Гемфри и леди Дэви. Во время своего отсутствия он вел дневник, из которого д-ром Бенсом Джонсом были сделаны обильные и интересные выдержки. Дэви был внимателен, предпочитая временами быть своим собственным слугой, чем навязывать Фарадею обязанности, которые тот не любил. Но леди Дэви была противоположностью. Она обращалась с ним как с подчиненным; он раздражался от такого обращения и часто был на грани возвращения домой. Они остановились в Женеве. Де ла Рив-старший знал Дэви в 1799 году и своими статьями в «Bibliothéque Britannique» был первым, кто сделал труды английского химика известными за рубежом. Он приветствовал Дэви в своей загородной резиденции в 1814 году. Оба были спортсменами, и они часто вместе ходили на охоту. В этих случаях Фарадей заряжал ружье Дэви, в то время как Де ла Рив заряжал свое собственное. Однажды женевский философ оказался рядом с Фарадеем и в своей откровенной и добродушной манере вступил в разговор с молодым человеком. Было очевидно, что человек, обладающий таким обаянием манер и таким высоким интеллектом, не может быть просто слугой. Наведя справки, Де ла Рив был несколько шокирован, обнаружив, что soi-disant domestique на самом деле является préparateur в лаборатории Королевского института; и он немедленно предложил, чтобы Фарадей отныне присоединялся к хозяевам, а не к слугам во время их трапез. На это Дэви, вероятно, из слабого почтения к своей жене, возразил; но было достигнуто соглашение, что Фарадей отныне должен принимать пищу в своей собственной комнате. Слух гласит, что обед в честь Фарадея был дан Де ла Ривом. Это заблуждение; такого банкета не было; но Фарадей никогда не забывал доброты друга, который увидел его достоинство, когда он был всего лишь garcon de laboratoire.

Он вернулся в 1815 году в Королевский институт. Здесь он помогал Дэви годами; он работал также для себя и часто читал лекции в Городском философском обществе. Он брал уроки ораторского искусства, к счастью, без ущерба для своей естественной силы, искренности и грации подачи. Он никогда не был привержен теории и менял мнение по мере продвижения знаний. Для него жизнь была ростом. В тех ранних лекциях мы слышим, как он говорит: «В знании достоин презрения и пренебрежения только тот человек, который не находится в состоянии перехода». И снова: «Нет ничего более трудного и требующего больше осторожности, чем философское дедуктивное заключение, и нет ничего более противного его точности, чем фиксированность мнения». Не то чтобы он был гоним ветром всякого учения; но он сочетал гибкость со своей силой. В поразительном контрасте с этой интеллектуальной экспансивностью была его фиксированность в религии, но это тема, которая не может быть обсуждена здесь.

Из всех писем, опубликованных в этих томах, ни одно не обладает большим очарованием, чем письма Фарадея к жене. Здесь, как справедливо отмечает доктор Бенс Джонс, «он раскрыл весь свой ум и весь свой характер, а то, что может быть познано, едва ли не очарует каждого своей прелестью, правдивостью и искренностью». Эббот и он иногда предавались игре слов о любви, но примерно до 1820 года эта страсть была лишь потенциальной. Дневник Фарадея действительно содержит записи, показывающие, что он находил удовольствие в утверждении своего презрения к любви, но именно эти записи стали звеньями его судьбы. Именно благодаря им он познакомился с той, кто внушил ему чувство, которое не угасало до конца его жизни. Его биограф дал нам возможность проследить переменчивые настроения, предшествовавшие его согласию. Они раскрывают больше, чем обычные чередования света и тени: в один момент он желает, чтобы его плоть растаяла и чтобы он стал ничем, в другой — он опьянен надеждой. Порывистость его характера в то время еще не была укрощена дисциплиной, которой он подвергся в последующие годы. Сама сила его страсти на время стала преградой для ее развития, поскольку она внушала добросовестному уму мисс Барнард сомнения в ее способности ответить на нее с достаточной силой. Но они встречались снова и снова, и с каждой последующей встречей он находил свое небо все более ясным, пока, наконец, не смог сказать: «Ни тени примеси не было в счастье этого вечера. Все было восхитительно до последнего момента моего пребывания с моей спутницей, потому что она была такой». Буря сомнений улеглась, и на ее место пришла спокойная и возвышающая уверенность. «Как я могу назвать себя, — пишет он ей в последующем письме, — чтобы наиболее полно выразить свою привязанность и любовь к тебе? Могу ли я или может ли сама истина сказать больше, чем то, что в этом мире я принадлежу тебе?» Безусловно, он подтвердил свое признание делом, и никакой более чистый свет не падает на его характер, чем тот, который открывает его отношения с женой. Никогда, я полагаю, не существовало более мужественной, более чистой, более постоянной любви. Подобно горящему алмазу, она продолжала излучать в течение сорока шести лет свой белый и бездымный свет.

Фарадей женился 12 июня 1821 года; и до этой даты Дэви во всем предстает как его друг. Вскоре после этого, однако, между ними произошел разлад, который, пока он длился, должен был причинять Фарадею сильную боль. Невозможно сомневаться в честности убеждений, с которыми эта тема была рассмотрена доктором Бенсом Джонсом, и, возможно, ему известны факты, не отраженные в этих томах, которые оправдывают его мнение о том, что Дэви в те дни стал ревновать к Фарадею. Это мнение, которое является преобладающим, также воспроизведено в отличной статье в мартовском номере «Framer's Magazine». Но лучший анализ данных, который я могу провести, не позволяет мне представить Дэви в этом свете. Факты, как я их рассматриваю, вкратце таковы.

В 1820 году Эрстед из Копенгагена совершил знаменитое открытие, которое связывает электричество с магнетизмом, и сразу же после этого проницательный ум Волластона осознал, что провод, по которому течет ток, должен вращаться вокруг своей собственной оси под влиянием магнитного полюса. В 1821 году он попытался, но не смог реализовать этот результат в лаборатории Королевского института. Фарадея в тот момент не было, но он вошел сразу после этого и услышал разговор Волластона и Дэви об эксперименте. Он также слышал слух о пари, что доктор Волластон в конечном итоге добьется успеха.

Это было в апреле. Осенью того же года Фарадей написал историю электромагнетизма и повторил для себя эксперименты, которые он описал. Именно во время этого самообучения ему удалось заставить провод, по которому течет электрический ток, вращаться вокруг магнитного полюса. Это был не тот результат, которого искал Волластон, но он был тесно связан с этим результатом.

Сильная склонность ума Фарадея рассматривать взаимные действия природных сил породила его величайшие открытия; и мы, знающие это, были бы вправе сделать вывод, что, даже если бы Волластон не опередил его, результат был бы тем же. Но, судя о Дэви, мы должны перенестись в его время и тщательно исключить из наших мыслей и чувств ту благородную последующую жизнь, которая сделала бы просто невозможным приписывание Фарадею чего-либо нечестного. Было бы несправедливо по отношению к Дэви ставить наши знания на место его знаний или приписывать ему данные, которыми он не мог обладать. Слухи и факты связывали имя Волластона с этими предполагаемыми взаимодействиями между магнитами и токами. Поэтому, когда Фарадей в октябре опубликовал свой успешный эксперимент, не упомянув Волластона, последовала общая, хотя и совершенно необоснованная критика. Я говорю «необоснованная», потому что, во-первых, эксперимент Фарадея был не тем, что у Волластона, а во-вторых, Фарадей перед публикацией действительно заходил к Волластону и, не застав его дома, не счел себя уполномоченным упоминать его имя.

В декабре Фарадей опубликовал вторую статью на ту же тему, из которой по недоразумению имя Волластона также было исключено. Уорбертон и другие после этого заявили, что идеи Волластона были присвоены без указания авторства, и очевидно, что сам Волластон, хотя и был осторожен в своих высказываниях, также был задет. Осуждение росло, пока не стало невыносимым. «Я слышу, — пишет Фарадей своему другу Стодарту, — каждый день все больше и больше этих звуков, которые, хотя для меня являются лишь шепотом, я подозреваю, громко обсуждаются среди ученых». Он мог бы написать объяснения и оправдания, но он пошел прямо к цели. Он хотел видеть главных лиц лицом к лицу — защищать свое дело перед ними лично. В его желании сделать это была определенная пылкость. Он видел Волластона, он видел Дэви, он видел Уорбертона; и я склонен думать, что именно непреодолимая искренность и правдивость характера, которые раскрыли эти устные защиты, так же как и сами защиты, обезоружили негодование в то время.

Что касается Дэви, то в 1823 году возникла еще одна причина для разногласий. Весной того года Фарадей проанализировал гидрат хлора, вещество, которое когда-то считалось элементом хлором, но было доказано Дэви как соединение этого элемента и воды. Анализ был просмотрен Дэви, который тут же предложил Фарадею нагреть гидрат в запаянной стеклянной трубке. Это было сделано, вещество разложилось, и одним из продуктов разложения, как доказал Фарадей, оказался хлор, сжиженный под собственным давлением. В день открытия он сообщил об этом результате доктору Пэрису. Дэви, будучи проинформированным об этом, немедленно сжижил другой газ таким же образом. Вмешавшись таким образом в исследование Фарадея, не должен ли он был оставить дело в руках Фарадея? Я думаю, должен был. Но, учитывая его отношение как к Фарадею, так и к гидрату хлора, Дэви, я полагаю, можно извинить за то, что он думал иначе. Отец не всегда достаточно мудр, чтобы увидеть, что его сын перестал быть мальчиком, и отчуждение по этой причине не является редкостью; не был Дэви и достаточно мудр, чтобы разглядеть, что Фарадей прошел стадию простого ассистента и стал первооткрывателем. Сейчас трудно избежать преувеличения этой ошибки. Но если бы Фарадей умер или перестал работать в это время, или если бы его последующая жизнь была посвящена зарабатыванию денег, а не исследованиям, стал бы кто-нибудь сейчас мечтать о приписывании Дэви ревности? Безусловно, нет. Почему он должен был ревновать? Его репутация в то время была почти без параллелей: его слава была безоблачной. Он добавил к своим другим открытиям открытие Фарадея, и, будучи его учителем в течение семи лет, он говорил ему следующее: «Мне очень приятно слышать, что вы довольны своим положением в Королевском институте, и я надеюсь, что вы сделаете что-то хорошее и почетное не только для себя, но и для науки». Это не язык ревности, потенциальной или реальной. Но хлорная история внесла раздражение и гнев, к которым, а не к каким-либо низменным мотивам, я убежден, следует приписать противодействие Дэви избранию Фарадея в Королевское общество.

Эти вопросы затронуты с полной откровенностью и подобающим вниманием в томах доктора Бенса Джонса; но в «обществе» их не всегда так трактуют. Здесь имя, связанное с благородными интеллектуальными ассоциациями, окружено вредными слухами, которые я охотно развеял бы навсегда. Масштаб ученика и блеск его положения слишком велики и абсолютны, чтобы нуждаться в унижении его учителя в качестве фона. Братья по интеллекту, Дэви и Фарадей, однако, никогда не могли стать братьями по духу; их характеры были слишком непохожи. Дэви любил помпу и обстоятельства славы; Фарадей — внутреннее осознание того, что он честно завоевал известность. Они оба были гордыми людьми. Но у Дэви гордость проецировалась во внешний мир, тогда как у Фарадея она становилась стабилизирующей и облагораживающей внутренней силой. В одном важном отношении они были согласны. Каждый из них мог бы превратить свою науку в огромную коммерческую прибыль, но ни один из них этого не сделал. Благородное волнение от исследований и радость открытий составляли их награду. Я вверяю их почтению, которое должны внушать великие дары, используемые великим образом. Они оба были нашими; и в грядущие века Англия сможет с законной гордостью указывать на обладание такими людьми.

--------------------

.

Первый том «Жизни и писем» открывает нам юношу, которому суждено было стать отцом человека. Искусный, стремящийся, решительный, он неуклонно рос в знаниях и силе. Сознательно или бессознательно, отношение действия к противодействию всегда присутствовало в уме Фарадея. Оно было подкреплено его открытием магнитных вращений и породило в нем более смелые идеи подобного рода. Он знал, что магнетизм может быть вызван электричеством, и думал, что электричество, в свою очередь, должно быть способно к эволюции посредством магнетизма. 29 августа 1831 года начались его эксперименты на эту тему. Он был укреплен предыдущими попытками, которые, хотя и были неудачными, породили инстинкты, направляющие его к истине. Он, как и любой сильный работник, мог временами упускать внешний объект, но всегда обретал внутренний свет, образование и расширение. Жизнь Фарадея была постоянной иллюстрацией этого. К ноябрю он открыл и связал воедино множество самых удивительных и неожиданных явлений. Он генерировал токи с помощью токов; токи с помощью магнитов, постоянных и переходных; и впоследствии он генерировал токи с помощью самой Земли. «Магнетизм вращения» Араго, который годами бросал вызов лучшим научным умам Европы, теперь попал в его руки. Это оказалось прекрасной, но все еще частной иллюстрацией великого принципа магнитоэлектрической индукции. Ничего равного последнему в области чисто экспериментальных исследований ранее не было достигнуто.

Затем были исследованы электричества из различных источников, и были выявлены их различия и сходства. Таким образом, он убедился в их существенной идентичности. Затем он занялся проводимостью и привел много ярких иллюстраций влияния плавления на проводящую способность. Отказавшись от профессиональной работы, от которой в то время он мог бы получать доход в многие тысячи фунтов в год, он направил весь свой импульс в свои исследования. Он долго был запутан в электрохимии. Свет закона на время был скрыт густой тенью новых фактов; но в конце концов он вышел из своих исследований с великим принципом определенного электрохимического разложения в руках. Если его открытие магнитоэлектричества можно поставить в один ряд с открытием столба Вольта, то это новое открытие может почти стоять рядом с открытием определенных комбинационных пропорций в химии. Он перешел к статическому электричеству — его проводимости, индукции и способу распространения. Он открыл и проиллюстрировал принцип индуктивной емкости; и, обратившись к теории, он спросил себя, как передаются электрические притяжения и отталкивания. Являются ли они, подобно гравитации, действиями на расстоянии, или требуют среды? Если первое, то, подобно гравитации, они будут действовать по прямым линиям; если второе, то, подобно звуку или свету, они могут поворачивать за угол. Фарадей считал — и его взгляды завоевывают признание, — что его эксперименты доказали факт криволинейного распространения, а следовательно, и работу среды. Другие отрицали это; но никто не может отрицать глубокий и философский характер его ведущей мысли. [Сноска: В очень примечательной статье, опубликованной в «Annalen» Поггендорфа за 1857 год, Вернер Сименс принимает и развивает теорию молекулярной индукции Фарадея.] Первый том «Исследований» содержит все упомянутые здесь статьи.