Книга На кого упало яблоко - Владимир Кессельман

Но вот новый поворот в истории с яблоком. В журнале «Современная физика» (англ. «Contemporary Physics») за 1998 год англичанин Кизинг, преподаватель Йоркского университета, увлекающийся историей и философией науки, опубликовал статью «История Ньютоновой яблони». Кизинг придерживается мнения, что легендарная яблоня была единственной в садике Ньютона, и приводит рассказы и рисунки с ее изображениями. Легендарное дерево пережило Ньютона почти на сто лет и погибло в 1820 году во время сильной грозы. Кресло, сделанное из него, хранится в Англии, в частной коллекции. Возможно, самые старые из деревьев, которые сейчас растут в саду перед усадьбой, выросли из отростков той знаменитой яблони.

Опыт, который не стоит повторять

«Хочу сообщить вам новый и страшный опыт, который советую самим никак не повторять», — писал голландский физик ван Мушенбрук парижскому физику Реомюру и сообщал далее, что, когда он взял в левую руку стеклянную банку с наэлектризованной водой, а правой рукой коснулся медного прута, опущенного в воду и соединенного с железным, висящим на двух нитях из голубого шелка, — «вдруг моя правая рука была поражена с такой силой, что все тело содрогнулось, как от удара молнии… одним словом, я думал, что мне пришел конец…». Так Мушенбрук стал знаменит открытием свойств прибора, получившего название «лейденской банки».

А созданием этого прибора мы обязаны случаю. Вот как это было. Однажды некий Кунеус, сынок богатого лейденского горожанина, желавший поразвлечься, решил наполнить электрической материей банку с водой. По воззрениям того времени — мысль вовсе не такая уж и абсурдная. Кунеус налил в банку воду, взял в руку и опустил туда металлический стержень, соединенный с кондуктором электрической машины, затем стал крутить ручку. Некоторое время спустя он решил стержень вынуть. Кунеус рассказывал позже, что, коснувшись стержня, испытал ни с чем не сравнимое потрясение. Надо отдать должное Мушенбруку, который тут же решил проверить открытие ученика на себе. Сильный электрический удар поверг и его в большое изумление. «Испытать его еще раз я не согласился бы даже ради французской короны», — именно так заявил он, рассказывая об эффекте. Одним из первых о лейденском эксперименте узнал аббат Нолле. Нолле не только усовершенствовал лейденскую банку, он составил из нескольких целую батарею и получил сильные, стреляющие искры. Новость о лейденской банке с большой скоростью распространилась по Европе. Мушенбрук, и до того известный, стал лейденской достопримечательностью. С ним, в частности, познакомился Петр Великий, когда работал на верфях в Голландии. Позже Петр приказал для новой Академии наук различные приборы именно Мушенбруку «сделать повелеть».

Интерес к новым явлениям до 1740 года был ограничен лишь научными кругами, а далее распространился среди широкой публики. Сеансы демонстрации электрических явлений проводились почти повсюду — на площадях и при королевских дворах учеными и фокусниками. Так, в Версале в присутствий короля и придворных Нолле выстраивает 180 мушкетеров кольцом. Велит им взяться за руки, а крайним предлагает прикоснуться к электродам лейденской банки, заряженной от электрической машины. «Было очень курьезно видеть, — пишет очевидец, — разнообразие жестов и слышать вскрик, исторгаемый неожиданностью у большей части получающих удар». Еще больший интерес появился в его глазах, когда почтенный аббат поставил рядом с невинной банкой клетку с беззаботно порхающим воробьем. Вот подсоединены контакты. Банка заряжена. Наступил момент, когда птичка слишком близко приблизилась к предательским контактам. Проскочила голубая искра, раздался треск, и несчастная пичуга упала на пол клетки бездыханной[8].

Благодаря популяризаторской деятельности Нолле опыты со столь простым и доступным прибором, как лейденская банка, получили широкое распространение. Их повторяли в аристократических салонах и в ярмарочных балаганах. Голубыми искрами, извлеченными из пальцев наэлектризованного добровольца, поджигали спирт и порох, убивали мышей и цыплят. В газетах писали о чудесных исцелениях паралича благодаря электрическим ударам. Опыты повторяли в Англии и Италии; в России это сделали Рихман и Ломоносов, в Америке — Франклин. Последний доказал, что «сила банки» и ее способность «давать потрясения… заключаются в самом стекле», а с помощью обкладок электричество «сообщается и уводится». Убедившись в том, что «сила банки» — в стекле, Франклин решил создать новый вид банки, состоящей из «больших оконных стекол». По сути, это был плоский конденсатор.

Как возникают теории

Почти анекдотическая история связана с именем академика Роберта Симмера. В 1759 году английский естествоиспытатель Р. Симмер сделал заключение о том, что в обычном состоянии любое тело содержит равное количество разноименных зарядов, взаимно нейтрализующих друг друга. При электризации происходит их перераспределение. Биографические сведения о Симмере крайне скудны. Родился предположительно в Шотландии около 1707 года, в 1753 году был избран членом Лондонского королевского общества, умер в Лондоне 10 июня 1763 года. Путь, которым пришел к своим открытиям Симмер, неординарен, что подчеркивается всеми историками физики и обычно вызывает улыбку. Речь идет о прилипающих к ногам мужских чулках.

Симмер носил на ногах две пары шелковых чулок, черную и белую, одну поверх другой. Почему? Может, причина в моде, а может, просто в рассеянности, например. Вот великий английский физик Гемфри Дэви, говорят, однажды явился на прием в пяти парах чулок.

Так это было с Симмером или нет, вряд ли прояснится, но достоверно известно, что, снимая чулок за чулком, он заметил, что они оказываются сильно наэлектризованными. Причем чулки одного и того же цвета взаимно отталкивались, а белый и черный взаимно слипались (притягивались). Когда же черный и белый чулки снимались одновременно парой, таких явлений не наблюдалось. Какой все же был наблюдательный! Вот что важно.

Симмер стал искать причины столь неординарного поведения этих предметов одежды. Для увеличения эффекта он натирал один чулок о другой. Они раздувались, словно надутые воздухом, а сближаясь, слипались, становились плоскими, и требовалось некоторое усилие, чтобы их разъединить. Для уменьшения влияния посторонних факторов он стирал чулки, перекрашивал и даже окуривал серой. Когда же Симмер умудрился вставить один заряженный чулок в другой, то для их разъединения потребовалось усилие в 10 фунтов. Результаты исследований Симмер издал в 1759 году в сборнике Королевского общества «Новые опыты и наблюдения, относящиеся к электричеству…».

Пытаясь разобраться в своих наблюдениях, Р. Симмер выдвинул гипотезу о существовании в порах природных тел двух типов невесомых электрических частиц, заряженных разноименно, но нейтрализующих одна другую. Наэлектризованным тело становится тогда, когда в нем имеется только один вид электрического флюида или по крайней мере избыток одного вида частиц. Гипотеза получила название дуалистической (от лат. dualis — двойственный), а ее автор — прозвище «разутого философа»[9].