Read the book: «Русская Наука. Украденные открытия»

Name: Русская Наука. Украденные открытия
Author: Ольга Грейгъ
ISBN: 978-5-907351-49-3

Font::

Предисловие

Недоступные знания всегда волновали людей, но только подлинные исследователи покоряли вершины в разных отраслях, будь то медицина, физика, химия, растениеводство или машиностроение. Русские ученые всегда были великими просветителями – такова была их божественная миссия на родной земле. И если у каждого из них была хоть малейшая возможность работать в выбранной области (а зачастую в нескольких, несопоставимых, казалось бы, областях знаний), они обязательно это делали, понимая всю ответственность перед Отечеством и всем остальным миром.

Русская Наука претерпевала многие метаморфозы. Достигнув уникальных высот на стыке XIX–XX вв., она была низринута в бездну. Массовый исход в начале XX века из России в Европу, но чаще всего в Америку, высококлассных специалистов из разных отраслей науки и культуры нанес непоправимый ущерб культурному, интеллектуальному и научно-техническому потенциалу нашей страны. Те, кому хорошо известна подоплека большевистской революции и роль иностранных государств в этом, прекрасно поймут, если я скажу, что с 1917 года вся оказавшаяся за рубежом истинно русская наука стала украденным потенциалом, поднимавшим имидж чужих стран.

Потенциалом, возродить который уже невозможно…

Однако и в годы советской власти Русская Наука, ставшая советской, а еще – российской (без национальной принадлежности), поставленная служить в первую очередь интересам военно-промышленного комплекса, сумела явить миру выдающиеся открытия и изобретения.

Однако вновь, уже и под этой устоявшейся советской наукой рушились основы… Вместе с развалом Союза разваливался огромный, невиданный по масштабам, научный потенциал тоталитарной страны…

Но даже сейчас, спустя полтора десятилетия после развала СССР, потенциал отечественных ученых остается столь высок, что просто диву даешься этой странной – вопреки всем и всему! – живучести Русской Науки. «Имея в десятки раз меньше финансирование на одного ученого, чем в других странах «Большой восьмёрки», мы входим в состав первых десяти стран мира по количеству научных публикаций, по числу выдающихся научных достижений и эффективности международного сотрудничества», – уверяет вице-президент РАН, директор легендарного Физического института им. П.Н. Лебедева (ФИАН), лауреат множества премий академик Геннадий Андреевич Месяц. Говоря же о тех молодых и талантливых отечественных ученых, кто «сманивается» на Запад, академик констатирует: «Даже если ученый семи пядей во лбу, все равно он будет чаще всего играть второстепенную роль. Все научные работы придется публиковать совместно».

Не в этой ли плоскости вечных и непримиримых противоречий России и Запада лежат отношения наших ученых и научных школ? Взять хотя бы пример недавнего прошлого, когда в 2006 году американские астрофизики Джон Мэзер и Джордж Смут получили Нобелевскую премию за исследование реликтового излучения. Их наблюдения базировались на данных американского спутника, запущенного в 1990 году. В своих первых научных статьях на эту тему, опубликованных в мае 1992-го, американцы отдавали пальму первенства русским ученым, упоминая их имена в своих работах. Но вскоре они благополучно «забыли» о предшественниках! Хотя еще в 1983-м, за семь лет до Америки, СССР запустил спутник «Прогноз», удалившийся от Земли на 700.000 км. Эксперимент «Реликт» курировал академик Николай Кардашев, а техническим руководителем был доктор физико-математических наук Игорь Струков. И это команда И. Струкова, обработав данные со спутника, открыла анизотропию (неоднородность) реликтового излучения, о чем впоследствии – в январе 1992 года – было доложено в Астрономическом институте имени Штернберга в Москве, а после опубликовано в советской научной прессе и британском Monthly Notices Royal Astronomical Society.

Несправедливо? – русские открыли, а кто-то воспользовался плодами их трудов? За-ко-но-мер-но!

Разве может быть по другому, где свой, отечественный ученый живет на шиш с маслом? Судите сами: по данным ООН средняя зарплата ученого в Японии составляет 5.500, в США – 3.500, в Великобритании – 2.500, во Франции – 2.200 американских долларов в месяц. А в России – от 2.000 до 6.000 рублей. Кто удивится оценкам экспертов, утверждающим, что прямые потери России от «утечки мозгов» составляют более 80 миллиардов рублей в год, а полные, – рассчитанные с учетом упущенной выгоды – 1,3–1,6 триллионов! Ясно, что это не может быть нужным русским людям и России. Но тогда КОМУ?!

«Очень важно, чтобы ученые имели высокий общественный статус, – говорит директор Института теплофизики экстремальных состояний РАН, член Совета при Президенте РФ по науке и высоким технологиям академик Владимир Фортов, бывший к тому же в 1997 году министром науки. – Молодой человек должен видеть и понимать: если он будет хорошо трудиться на научном поприще, его статус будет постепенно расти. А вместе с ним и доходы. Иначе он станет думать лишь о том, как получить здесь образование и уехать на Запад. В корпорации Билла Гейтса многие ведущие кадры – наши. Я там был, они говорят по-русски». Академик В. Фортов дает простое решение для актуальной ныне проблемы не только повышения статуса отечественного ученого, но и развития высоких технологий. В статье «НАНОтехнологиям нужны МЕГАденьги» он приводит пример: азиатские страны поднялись за счет стимулирующей налоговой политики; причем тем, кто работал с высокими технологиями, были даны большие льготы. Кроме налоговых льгот академик предлагает следующее: по 1,5 % с дохода каждого бизнеса в стране направлять на научно-исследовательские работы. Причем каждый бизнесмен сам может выбирать, какие работы (для развития ли его частного бизнеса или для всего общества в целом) он закажет, и кто их будет проводить: Академия наук, вузы, закрытые институты или лаборатории. При таких условиях фонд науки увеличится не на проценты, а в разы! – уверяет академик Фортов (см. «АиФ», № 26, 2007).

Вот расхожее нынче мнение: опираясь на советские изобретения, развитые страны совершили революцию в хай-теке (т. е. высоких технологиях).

Тогда как вся эта книга наглядно иллюстрирует: после 1917 года практически весь мир обогащался знаниями, идеями и талантами русских и других людей, бежавшими во имя спасения своих жизней и жизней близких им людей из уничтожаемой и разграбляемой Российской Империи.

Однако и до 1917 года на русских землях свершалось множество открытий, которые оказали влияние на технический и научный прогресс во всем мире. Здесь, в России, рождались и взрастали передовые ученые, владевшие глубокими знаниями, обладавшие чувством нового и даром научного предвидения, обогатившие мировую науку трудами первостепенной важности. Это были люди, умевшие увлекаться и увлекать других научными проблемами, блестяще излагавшие самые сложные проблемы перед самой широкой аудиторией, создававшие свои научные школы, воспитавшие многие сотни учеников. Люди, сочетавшие в себе незаурядную эрудицию и дар прекрасного экспериментаторства. Люди, отдававшие все свои силы и знания Русской Науке и русскому народу.

Все эти сравнения лишь для того, чтобы у вас возникло желание вчитаться в текст книги и поразиться: какой просвещенной, уникальной страной была Российская Империя, какие созидательные люди составляли ее основу! И какую научную и культурную мощь мы потеряли с приходом большевиков.

Многие русские научные открытия привлекали иностранных похитителей, становясь зачастую достоянием других стран, приумножая чужую славу.

Эта книга – не только об украденных открытиях, не только о попытках воровства русских открытий, не только о бегстве ученых из поверженной Империи, но и о тех русских ученых, кто был похищен в первые годы советской власти и оказался в застенках (секретных лабораториях) Спецотдела Г.И. Бокия. Разговор об этой трагической и пока остающейся тайной (!) странице истории отечественной науки ведется впервые. Оттого факты, озвученные в книге, станут для широкой публики небезынтересным открытием.

История 1
«Этапы раскрытия широчайшего начала еще не исчерпаны…»

Великий гений человечества, рожденный поморской северной землей, – Михайло Васильевич Ломоносов – творил, опережая свое время на столетия. И многие годы западная наука по частям расхищала приоритет великого русского ученого.

Михаил Васильевич Ломоносов(1711–1765); точная дата рождения не установлена, предположительно родился 6 октября (по другим данным – в ноябре) в деревне Денисовке, против уездного города Холмогоры, в 70 км от Архангельска, в семье зажиточного крестьянина-помора Василия Дорофеевича Ломоносова. Мать Ломоносова – дочь дьякона соседнего села Матигор, Елена Ивановна, урожденная Сивкова. Василий Дорофеевич был предприимчивым и деятельным человеком. С 10-летнего возраста Ломоносов вместе с отцом каждое лето и осень ездил на рыбную ловлю в Белое море. Суровая природа Севера, требующая постоянного напряжения сил и борьбы с грозной морской стихией, вырабатывает в юноше характерные для поморов черты: выносливость, смелость, настойчивость. Грамоте Михайло выучился у своего односельчанина Ивана Шубного (это с приходом большевиков станет насаждаться мысль, что русские и другие подданные Российской Империи были сплошь неграмотными, – больше пока без комментариев…). Он перечел все книги, кои только сумел достать; «в 14 лет он дошел до границ книжной премудрости, до русский физико-математической энциклопедии того времени – «Арифметики» Магницкого – и славянской грамматики Смотрицкого». С годами сильное влечение к знанию и наукам заставили 19-летнего Михайло Ломоносова покинуть семью и отправиться пешком в Москву, имея в кармане несколько рублей денег да паспорт (при большевиках основное население страны – крестьяне – перестали быть зажиточными и к тому же были лишены паспортов аж до 70-х годов ХХ в.).

Портрет М.В. Ломоносова. Неизвестный художник, копия с портрета Г. К. Преппера, вторая половина XVIII века

В Москве Ломоносов поступает в Славяно-греко-латинскую академию при Заиконоспасском монастыре, где изучает тонкости латинского языка, являвшегося по тем временам международным научным языком. В 1735 г., когда Ломоносов был в последнем классе школы, он в числе других самых способнейших учеников был отправлен в Санкт-Петербург и зачислен в университет при Русской Императорской Академии Наук. Русская Академия была задумана и основана Петром Великим; мысль о ней возникла у великого государя, а после укрепилась в беседах с математиком и философом Лейбницем, с философом Вольфом (будущий учитель М.В. Ломоносова), из поездок в Париж и встреч с тамошними профессорами. Как известно, Петр I, обладавший незаурядным умом, слыл талантливым механиком, архитектором, изобретателем, и сам был членом Парижской академии наук. Он создавал свою академию не столько по образцу и подобию зарубежных, сколько исходя из отечественных особенностей и потребностей. Науки в этом заведении насаждались и распространялись и сверху, и снизу; Петр I соединил в ее стенах передовую науку, научное исследование с обучением разных ступеней – от среднего и ремесленного до университетского. Через 15–20 лет утвердился сонм знаменитых преподавателей и ученых (пока в основном из иностранцев), которые служили Русской Науке.

После того, как по запросу «главного командира Академии» вместе с другими двенадцатью учениками Михайло Ломоносов прибыл в Петербург, он своими успехами в науках сразу обратил на себя внимание. И вскоре был избран в число молодых людей, предназначенных к отправке за границу для изучения металлургии и горному делу в связи с предстоящей научной экспедицией на Камчатку.

После более чем трехгодичного пребывания за границей, в Марбурге и Фрейберге (Германия), Ломоносов, пройдя практически все важнейшие отделы точных естественных наук того времени, сделался европейски образованным молодым ученым. Ломоносов учился философии, физике и механике у известного ученого, философа Вольфа; математике и химии – у Дуйзинга; горному делу – у И. Генкеля. Прекрасно владея латынью и греческим, он обучился немецкому и французскому языкам.

В 1740 г. в Марбурге Михаил Васильевич женился на немке Елизавете Цильх, и летом 1741 г. возвратился в Петербург.

Так кратко выглядит путь становления крестьянина-помора, путь, предшествовавший раскрытию многочисленных талантов ярчайшего светила Русской Науки, непревзойденного гения всего человечества.

В 1748 г. в России, наконец, началась постройка первой химической лаборатории; о ее устройстве усердно хлопотал Ломоносов. И вскоре ученый приступил к экспериментальным работам. Оговорюсь (вернее, напомню известный факт): многие опыты и исследования Михайлы Васильевича Ломоносова не были оценены современниками, и только спустя более чем сто лет были отчасти приняты и поняты всей остальной ученой публикой Европы, вызывая величайшее удивление и восхищение! Впрочем, многие его открытия и предположения, дающие основания делать открытия другим, подталкивающие к полёту человеческую мысль, актуальны и в наши дни.

Макет Химической лаборатории М.В. Ломоносова, 1948 год

По словам великого русского поэтического гения Александра Сергеевича Пушкина, научный гений Ломоносова «соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенной силой понятия… обнял все отрасли просвещения… все испытал и все проник». Объял и проник так далеко, что обогнал свое время не на годы, а на долгие столетия.

5 июля 1747 г. (сейчас некоторые исследователи отчего-то ставят дату: 1748 г.) Ломоносов напишет в письме к своему корреспонденту математику Леонарду Эйлеру (1707–1783; один из творцов современного анализа; академик): «Все перемены в Натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте; сколько часов положит кто на бдение, столько же сну отнимет. Сей всеобщей естественной закон простирается и в самые правила движения: ибо и тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает».

Современные авторы подают этот же отрывок как: «Все изменения, случающиеся в природе, происходят так, что если что-либо прибавится к чему-либо, то столько же отнимется от чего-то другого. Так, сколько к какому-нибудь телу присоединяется материи, столько же отнимается от другого».

Несмотря на языковые кульбиты и видимое упрощение, суть остается одинаковой: Михаил Васильевич Ломоносов сформулировал закон сохранения вещества и закон сохранения энергии.

* * *

Западная наука закон сохранения вещества приписывает таланту Лавуазье.

* * *

Хотя Антуан Лоран Лавуазье (1743–1794) пребывал в четырехлетнем возрасте, когда рукой русского ученого этот закон был начертан. О каком вообще независимом открытии французским ученым может идти речь, если – достоверно известно, – тот был знаком с трудами Ломоносова. Однако Лавуазье еще при жизни был признан соотечественниками как гениальный основатель нового направления в химии.

* * *

Западная наука приписывала открытие закона сохранения энергии Мейеру.

* * *

Но Мейер, немецкий химик и профессор Тюбингенского университета, жил в XIX веке и точно читал труд выдающегося немецкого ученого Л. Эйлера – популярную научную книжку под названием «Письма к немецкой принцессе», где были приведены отрывки из писем Ломоносова и много рассуждалось об открытиях выдающегося русского ученого.

Антуан Лоран Лавуазье

К слову, Юлиус Лотар Мейер (1830–1895) опубликовал в 1870 г. свою таблицу элементов, вскоре признав, что она «в существенном идентична с данной Менделеевым». Периодическая таблица великого русского ученого Менделеева была обнародована в 1869 г.! Так что Мейеру пришлось отказаться от почестей «первооткрывателя».

Юлиус Лотар Мейер

Русский ученый, ставший советским (здесь и далее слово советский означает: без национальной идентификации) академиком, Сергей Иванович Вавилов (1891–1951) писал в своей статье «Закон Ломоносова», опубликованной в газете «Правда» за 5 января 1949 года: «Ломоносов на века вперед как бы взял в общие скобки все виды сохранения свойств материи. Глубочайшее содержание великого начала природы, усмотренное Ломоносовым, раскрывалось и в установленном современной физикой законе эквивалентности массы и энергии. В современной физике вырисовывается и еще один закон сохранения – закон сохранения электрического заряда. Алгебраическая сумма зарядов остается неизменной при любых превращениях веществ. При встрече, например, отрицательно заряженного электрона и позитрона – носителя положительного заряда – эти частицы превращаются в фотон – частицу незаряженную. И до этой реакции и после нее алгебраическая сумма зарядов равна нулю… /Этапы раскрытия широчайшего начала, замеченного Ломоносовым, несомненно, еще не исчерпаны, и дальнейшая история науки встретится с новыми частными законами сохранения и с новым, еще более широким синтезом и объединением».

Надо сказать, что до Ломоносова в физике был подробно разработан лишь одни ее отдел – механика, наука о простых механических движениях.

Пытливый гений Михайло Васильевича всегда стремился проникнуть в суть разнообразных вещей и явлений природы, чтобы отыскать ключ к их пониманию. Он впервые утверждает, что явления, происходящие в веществе, можно будет объяснить лишь тогда, когда станет известно: что такое вещество, из чего состоит и как оно построено. И вот уже в «Основах химии» ученый описывает свою атомическую теорию. Все вещества, убежден он, состоят из мельчайших элементарных частиц, находящихся в постоянном движении. От движения и состояния этих частиц зависят все свойства тел. Вот он – ключ к познанию мира! Мир – это бесконечная, находящаяся в постоянном движении и развитии материя — полагал великий мыслитель.

Он постоянно в труде, постоянно в поиске. Замечательны опыты ученого над окислением металлов при нагревании в запаянных сосудах, проведенные в химической лаборатории. Взвешивая прибор до и после опыта на точных химических весах, Ломоносов приходит к выводу, что вес прибора после происшедшей химической реакции окисления металла не изменяется. И тем самым опровергает объяснение аналогичных опытов знаменитого английского ученого Роберта Бойля (1627–1691). При проведении опытов английский химик обнаруживал увеличение веса металла при прокаливании, и полагал, что вес увеличивается от присоединения к металлу материи огня – флогистона. Однако вывод англичанина был неверен. Разламывая по окончании опытов горлышко реторты, Михайло Васильевич наблюдал, как туда со свистом врывается воздух, за счет которого и произошло увеличение в весе при опытах, проводимых Р. Бойлем. Все – в соответствии с законом о сохранении веса вещества: сколько прибавилось к металлу, столько убавилось от воздуха. Проведя проверку опытов Бойля в лаборатории, Ломоносов напишет: «Нет никакого сомнения, что частички воздуха, непрерывно текущего над обжигаемым телом, соединяются с ним и увеличивают вес его»; «Оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойла мнение ложно».

Через 17 лет после высказанного Михаилом Васильевичем резонного мнения эти же опыты провел француз Лавуазье, и пришел к тем же выводам, что и его русский коллега. Он также отверг гипотезу флогистона, согласно которой считалось, что все горючие вещества, а также металлы, превращающиеся при обжигании в «извести», «земли» и «окалины», содержат начало горючести – флогистон, выделяющийся из них при горении или обжигании. Что и послужило основанием приписать французскому ученому «открытие» закона сохранения вещества, – давно уж открытого Ломоносовым…

В 1744 г. русский ученый завершает диссертацию «Размышление о причине теплоты и холода», где отмечает: «Теплота состоит во внутреннем движении собственно материи… Внутреннее движение, в смысле количества, может увеличиваться и уменьшаться, почему разные степени тепла определяются скоростью движения… Для произведения любого градуса теплоты достаточна различная скорость движения материи». Он рассуждает, что теплота состоит из вращательного движения частиц, из которых состоит любое тело. Факт, объясняющий, почему форма тела и внешний вид не меняются при нагревании. Частицы при соприкосновении передают друг другу свое вращение, – утверждал Ломоносов. Тогда как предельно низкая температура (в современной науке известная как абсолютный нуль) соответствует состоянию покоя частиц тела.

В этом заключалась механическая теория тепла, открывающая тайны плавления твердых тел и испарения жидких.

Он доказывает, что открытый им ранее закон сохранения энергии характерен и тепловым явлениям. «Холодное тело В, погруженное в тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет тело А», – заключает ученый. И это – стало одной из формулировок современной термодинамики.

В ученой среде того времени господствовала теория теплорода, оттого Ломоносовская механическая теория тепла, отторгающая догмат о теплороде, не была воспринята. И еще в 20-х гг. XIX в. можно в научных работах западных ученых встретить привычное им понятие «теплород».

Но уже в середине XIX века правильность Ломоносовской мысли становится очевидной, становясь основой таких отраслей науки, как термодинамика и энергетика.

* * *

Открытие механической теории тепла на Западе приписывают Клаузиусу, Мейеру и Гемгольцу.

* * *

В 1748 г. русский гений пишет работу «Попытка теории упругой силы воздуха»; «мы будем основываться на движении – и увидим, что при помощи этого важного свойства нам удастся более правильно объяснить то, что до сих пор составляло лишь предмет пожеланий», – рассуждает Ломоносов. На полях работы он делает рисунки, показывающие взаимодействие сталкивающихся частичек молекул; постоянно сталкиваясь, они отскакивают друг от друга, стремясь разлететься в разные стороны. Газ в сосуде стремится расшириться, потому как эти удары частиц о стенки сосуда и есть причина давления, производимого газом. Связав теорию газов с теорией теплоты, ученый делает открытие: при нагревании давление газов возрастает.

Михайло Васильевич Ломоносов за работой

Призвав на помощь статистику, Ломоносов рассчитывает суммарное действие молекул. Уверенный, что в каждый момент число молекул, летящих в каком-либо направлении, должно быть равно числу молекул, летящих в любом другом направлении. Потому равные участки стенок сосуда получат на одну единицу времени одно и то же число ударов. Так было положено начало совершенно новому методу расчета физических явлений – статистическому.

Впоследствии этот метод стал важным средством исследования атомных и молекулярных процессов; а современная наука получила новую дисциплину – статистическую физику.

Проводя опыты с газом, который, как считал Михаил Васильевич, являет собой бесчисленный рой хаотически движущихся частиц, он подвергает теоретическому анализу опытный закон Бойля-Мариотта, говорящий об обратной пропорциональности между давлением газа и его объемом. Ломоносов предполагает, что при больших давлениях должны наблюдаться отступления от закона Бойля-Мариотта. Когда газ сильно сжат, промежутки между частицами делаются сверхмалыми и сблизить их очень трудно. Поэтому, – делает вывод ученый, – при больших давлениях обратная пропорциональность между объемом газа и давлением будет нарушаться.

* * *

Отступления от закона Бойля-Мариотта были еще раз сформулированы голландцем Ван-дер-Ваальсом в 1872 г., через 107 лет после смерти великого Ломоносова.

* * *

И это далеко не единичные «кражи» мыслей, идей и научных открытий дерзновенного гения Русской Науки, так что поговорим об этом и в других главах нашей книги.

История 2
«Одна без другой в совершенстве быть не могут»

Для доказательства справедливости своих научных взглядов М.В. Ломоносов использовал физические и химические опыты, проводимые им в своей химической лаборатории. Можно сказать, что его лаборатория явилась прообразом всех научно-исследовательских учреждений будущего. Ее основание означало начало нового этапа в изучении самой Природы и ее составляющих. Аналогичная лаборатория была построена лишь спустя 75 лет (!) в Гессене немецким профессором химии Ю. Либихом.

Дом с домашней лабораторией в Санкт-Петербурге, на Мойке Михаил Васильевич Ломоносов выстроил в 1756 году. Тут же разместилась оптическая мастерская, где по его проектам мастера изготовляли разные приборы, телескопы, микроскопы, перископы, мореходные и другие инструменты. А за два года до того, в 1753 г. М.В. Ломоносов в дар от дочери Петра I, Императрицы Елизаветы Петровны получает поместье в Усть-Рудицах, что в 64 верстах от северной столицы. Там расположатся стекольная фабрика для изготовления цветных мозаичных стекол, бисера и стекляруса. Причем все станки для изготовления сих изделий великий ученый придумает сам, составляя подробные чертежи. Любопытно, что ряд машин и приспособлений станут приводиться в движение водяной мельницей.

Императрица Екатерина II у М.В. Ломоносова. Художник Иван Федоров

Михаил Васильевич Ломоносов был величайшим новатором в истории химии. И он же впервые стал называть химию наукой, в то время как западноевропейские химики еще определяли ее как «искусство разложения тел смешанных на их составные части или искусство соединения составных частей в тела», – как писал Георг Шталь в своих «Основаниях химии» (1723). В то время Ломоносов последовательно и плодотворно внедрял в науку анатомические представления, и, перестраивая физику, создавал и закладывал основы новой науки – физической химии.

Для М.В. Ломоносова химия – «наука изменений» – учение о процессах, происходящих в телах. В отличие от своих предшественников – философов-атомистов, гений отечественной науки создает методы химического исследования; проводит проверку химических опытов своих коллег; рассуждает о важности проведения опытов в вакууме; стремится еще и «сверх сего к химическим опытам присовокуплять, где возможно, оптические, магнитные и электрические опыты». Русский ученый в буквальном смысле наметил план работ на десятки лет вперед!

Как известно, именно в химической лаборатории впервые стали изготовляться стекла, окрашенные в множество оттенков цветовой гаммы, предназначенные для уникальных мозаичных картин. Там же, в лаборатории, «трудясь многими опытами, кроме других исследований, изобрели фарфоровую массу» (в совместном проекте с химиком Виноградовым). Там же исследовались образцы пород, присылаемых со всех концов необъятной Российской Империи, в том числе – с Урала, Севера и Дальнего Востока.

В те годы самой разработанной частью естествознания была механика. И М.В. Ломоносов впервые внедрил в химию метод точных количественных измерений, служивший прекрасной основой для многих разработок механики.

Для успешных исследований Ломоносов использовал весы; в 1745 г. он писал: «При всех помянутых опытах буду я примечать и записывать не токмо самые действия, вес или меру употребляемых к тому материй и сосудов, но и все окрестности, которые надобно быть покажутся». Формулируя тем самым принципы весового и объемного анализа. Известно, что лаборатория Ломоносова располагала целым набором различных весов. Здесь были большие «пробные весы в стеклянном футляре», пробирные весы серебряные, несколько ручных аптекарских весов с медными чашками, обычные торговые весы для больших тяжестей, однако отличавшиеся большой точностью. Точность, с какой страстный новатор производил взвешивания при своих опытах, достигала 0,0003 грамма.

Для развития химической науки введение, казалось бы, простого и всем нам понятного метода количественных измерений, явилось огромным и успешным шагом.

* * *

Зарубежная наука приписывает создание метода количественных измерений в химии Лавуазье и Гей-Люссаку, хотя Ломоносов опередил этих ученых на многие и многие годы!

* * *

О французском химике, члене Парижской Академии наук Антуане Лоране Лавуазье нами уже упоминалось. Можно лишь добавить, что судьба его незавидна: за умение зарабатывать деньги (которые по большей части ученый вкладывал в создание своей лаборатории и проведение научных исследований), сей адъюнкт и обладатель Золотой медали Парижской Академии наук был в 1794 году… казнен французскими недоумками-революционерами. Подобная судьба через столетия постигнет многих русских ученых, растерзанных революционными большевистскими и чекистскими бандами.

Полет пилотируемого воздушного шара, наполненного водородом. Шар был запущен в саду Тюильри в Париже 1 декабря 1783 г. Пассажирами были Жак Шарль и его помощник М.-Н. Робер

Что касается другого французского физика и химика, профессора Жозефа Луи Гей-Люссака (1778–1850) и также члена Парижской академии наук (1806), то его судьба много счастливее предшественника. Он даже был членом палаты депутатов (1831–1839), успел поработать профессором химии в Парижском ботаническом саду (с 1832) и проделать несколько полетов на воздушном шаре (два – в 1804), но после полетов нашего соотечественника Я.Д. Захарова – русского химика, академика Русской Императорской Академии наук в Санкт-Петербурге. К слову сказать, Яков Дмитриевич Захаров (1765–1836), разделяя взгляды Ломоносова, одним из первых в Российской Империи начал читать курс химии с позиций, отрицающих существование флогистона. Он всего на два месяца опередил Гей-Люссака, поднявшись в воздушное пространство на шаре для научных наблюдений и экспериментов в высоких слоях атмосферы, и тем самым показал пример. Полёт выдающегося русского химика Захарова положил начало научному воздухоплаванию!

Русский химик, воздухоплаватель Яков Дмитриевич Захаров

Уже говорилось, что Михаил Васильевич Ломоносов создавал и закладывал основы новой науки – физической химии. «Химик, – писал он, – без знания физики подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И эти две науки так соединены между собою, что одна без другой в совершенстве быть не могут». «Физическая химия есть наука, объединяющая на основании положений и опытов физических причину того, что происходит через химические операции в сложных телах», – так в 1752 г. Ломоносов дал четкое определение важнейшего раздела химии.

* * *

В 1887 г. в Лейпциге начинают читать курс физической химии. Этот год считается… датой возникновения данной науки!

* * *

Хотя в подтверждение своих слов незаурядный гений Ломоносов вплоть до 1753 г. читал студентам лекции по физической химии, на которых проводил многочисленные опыты! Программой опытов ученого было предусмотрено подробное исследование кристаллизации; определение удельных весов; сил сцепления твердых и жидких тел; изучение разнообразных растворов, а именно: «застудневание растворов, сцепление студней», т. е. по нынешнему определению – коллоидных состояний.

В программе опытов ученый предусмотрел также и электрохимические и термохимические исследования. Важно указать, что учение о тепловых эффектах при химических превращениях, проведенное в стенах химической лаборатории Ломоносова, переросло затем в самостоятельную отрасль науки – термохимию. Подталкиваемый гением Ломоносова, ее проработал и обосновал русский ученый первой половины XIX в. академик Г.И. Гесс. Химик и член Академии наук Санкт-Петербурга Герман Иванович Гесс (1802–1850) открыл основной закон термохимии (1840), носящий его имя, согласно которому тепловой эффект реакции зависит лишь от начального и конечного состояний системы и не зависит от промежуточных состояний и путей перехода.

Через более чем 100 лет после зачина Ломоносова относительно новой науки, курс физической химии стал читать в Харьковском университете профессор и будущий академик великий Н.Н. Бекетов (1827–1911), организовав отделение физико-химических наук и физико-химический практикум (1859–1887). Чтобы затем переехать в Санкт-Петербург (1886), работать в химической лаборатории и отдавать свои знания, преподавая на Высших женских курсах (!).

А еще через год его практический опыт повторили в Лейпциге…

Николай Николаевич Бекетов на годы опередил иностранных коллег.

Но мысль Михаила Васильевича Ломоносова, как всегда, опередила Пространство и Время.

История 3
Фотоэффект и «атомы электричества»

Крупнейшего физика А.Г. Столетова называют организатором школы русских физиков и одним из основателей электротехники. Его работы стали фундаментом для построения целых областей науки, благодаря его открытиям появилось телевидение, без которого мы не уже представляем свою жизнь.

Александр Григорьевич Столетов(1839–1896); родился в небогатой купеческой семье в городе Владимире на Клязьме. Его отец – Григорий Михайлович – был владельцем бакалейной лавки и мастерской по выделке кож. Мать – Александра Васильевна – была образованной женщиной и сама обучала своих детей, подготавливая к поступлению в гимназию. Уже в пять лет Саша научился читать и писать, в девять он вел дневник, куда записывал не только наблюдения, но и стихи собственного сочинения.

Александр Григорьевич Столетов

Во время учебы во Владимирской гимназии он особо полюбил физические опыты, и не раз демонстрировал их дома. Саша был одним из шести детей в их дружной и веселой семье. В 1856 г. юноша заканчивает гимназию с золотой медалью, и осенью того же года его зачисляют студентом на физико-математический факультет Московского университета, с предоставлением государственной стипендии. В 1860 г. Столетов с отличием закончил университет. Благодаря ходатайству профессора физики Н.А. Любимова, талантливого молодого ученого оставили при университете для подготовки к профессорскому званию. Так как он учился за государственный счет, он обязан был после окончания университета отработать шесть лет «по учебной части Министерства народного просвещения», но его таланты сыграли решающую роль в дальнейшей судьбе этого молодого человека. В середине октября 1861 г. Столетов сдал магистерский экзамен, но защиту диссертации пришлось отложить: летом 1862 г. Александр Григорьевич был отправлен в заграничную командировку как наиболее достойный кандидат.

Три с половиной года Столетов изучал физику в университетах Гейдельберга, Геттингена и Берлина. Известный в то время немецкий ученый Кирхгоф называл его своим самым талантливым учеником. Там же, за границей, молодой физик провел и свое первое научное исследование, в результате которого установил, что диэлектрические свойства среды не влияют на электромагнитное взаимодействие проводников электрического тока. В Гёттингене Столетов работал у немецкого физика В. Вебера. Русский ученый побывал и в Париже, знакомясь с постановкой преподавания физики в Сорбонне.

В конце 1865 г. А.Г. Столетов возвращается в Россию, где получает место преподавателя в Московском университете, и сразу заявляет два курса: математической физики и физической географии. Его блестящие лекции зачастую заканчивались овациями. В то же время он работал над магистерской диссертацией, посвященной проблеме «Общей задачи электростатики и приведению ее к простейшему виду» – о том, как распределяются заряды в проводниках в произвольном случае. Эта задача была решена только для двух проводников английским физиком Томпсоном и геометром Морфии. Показав свои исключительные математические способности, Столетов обобщил эти результаты на произвольное число проводников. После защитил магистерскую диссертацию в мае 1869 г. А.Г. Столетов был утвержден в звании доцента по кафедре физики.

Московский университет на открытке начала ХХ века

Александр Григорьевич предпринимает попытки создания собственной физической лаборатории при университете (будет открыта в 1872-м). А у себя дома он организует физический кружок (не путать с революционными кружками! – такой подтекст зачастую наблюдается в работах советских агитпроповцев, тем самым закладывается мысль о причастности русских ученых, других деятелей к «желаемым всеми прогрессивными людьми» революционным переменам в обществе), который посещают ученые Н.А. Умов, Н.Е. Жуковский, астроном Ф.А. Бредихин, механик Ф.А. Слудский и другие. В 1881 г. этот кружок пополнился математиками и вскоре слился с физическим отделением Общества любителей естествознания, который тогда же возглавил сам Столетов.

Великие русские ученые всегда были великими просветителями – такова была их божественная миссия на родной земле.

В 1872 г. ученый защитил докторскую диссертацию «Исследование о функции намагничения мягкого железа», посвященную изучению магнитных свойств железа. И уже в следующем году был утвержден в должности ординарного профессора Московского университета.

Следует сказать, что тогда электротехники как науки еще не было. Вот почему очень важно было разработать теорию работы электрических машин, установить закономерности в намагничивании железа и его сплавов. Во время работы над диссертацией для выполнения исследований Столетов уезжал на полгода за границу в лабораторию профессора Кирхгофа (как легко, скажете вы, было пополнять знания маститым иностранным коллегам за счет неустанной работы молодых коллег из других стран, проводимой под присмотром хозяев). В те времена для проведения экспериментальных исследований физики часто уезжали за границу. Оттого и хлопотал Александр Григорьевич, чтобы дома наконец появилась своя лаборатория, и его настойчивые просьбы увенчаются успехом в том же значимом для ученого 1872 году.

В лаборатории немецкого физика русский ученый на опыте установил, что коэффициент, характеризующий способность железа намагничиваться, постоянен. По мере возрастания магнитного поля быстро растет коэффициент, однако в определенный момент, когда железо «насыщается», намагничивание железа перестает нарастать. В конце этой своей работы Столетов писал: «…изучение функции намагничения железа может иметь практическую важность при устройстве и употреблении, как электромагнитных двигателей, так и тех магнитноэлектрических машин нового рода, в которых временное намагничение железа играет главную роль (снаряды Н. Уайльда, Сименса, Ладда и др.). Знание свойств железа относительно временного намагничения так же необходимо здесь, как необходимо знакомство со свойствами пара для теории паровых машин. Только при таком знании мы получим возможность обсудить a priori наивыгоднейшую конструкцию подобного снаряда и наперед рассчитать его полезное действие».

Работа по измерению соотношения электромагнитной единицы количества электричества по отношению к электростатической, которая согласно теории английского физика Максвелла, должна быть равна скорости света, была предложена Столетовым по новому методу. Метод получил одобрение Максвелла и даже, по его словам, был признан как самый надежный способ для определения этой величины.

Генрих Рудольф Герц

Результаты исследования Столетова и методика изучения магнитных свойств, созданная им, повлияли на развитие электротехники.

Вильгельм Гальвакс

Диссертационная работа, распахнувшая широкие горизонты и перед наукой, и перед техникой, сделала ее автора всемирно известным ученым. В 1874 г. Столетова пригласили на торжества по поводу открытия физической лаборатории при Кембриджском университете; в 1881 г. он представлял Русскую Науку на I Всемирном конгрессе электриков в Париже. На конгрессе по его предложению была утверждена единица электрического сопротивления – ом, а также эталон сопротивления. Тогда же, на электрической выставке в Париже физическая лаборатория Столетова удостоилась «Диплома сотрудничества». Постепенно росла и ширилась слава о русском физике; и, к слову, в 1889 г. А.Г. Столетова изберут вице-президентом международного конгресса.

В 1988 г. Столетов приступил к исследованию фотоэффекта, открытого за год до этого немецким физиком, одним из основателей электродинамики Генрихом Рудольфом Герцем (1857–1894). Эти исследования, продолжавшиеся два года, принесли Александру Григорьевичу мировую славу и явились вершиной его научного творчества.

26 февраля того же года в лаборатории Московского университета Столетов осуществляет свой знаменитый опыт – заставляет свет порождать электрический ток.

Установка Столетова выглядела следующим образом: цинковый диск, присоединенный к отрицательному полюсу батареи, стоял напротив диска металлической сетки, от которой шел провод к положительному полюсу. Цепь была разомкнута воздушным промежутком между диском и сеткой. Ток не шел; светлый зайчик, отбрасываемый зеркальцем гальванометра, включенного в цепь батареи, стоял на нулевой отметке шкалы. Но когда экспериментатором свет был брошен на диск электрической дуги, зайчик тотчас же пробежал по шкале. Так в цепи возник электрический ток! Эта установка явилась первым фотоэлементом – прибором, отзывающимся на свет появлением электрического тока.

Исследуя явление порождения светом электрического тока, А.Г. Столетов установил все его основные законы. К примеру, закон о пропорциональности между фототоком и интенсивностью падающего света.

* * *

Открытие этого закона на Западе приписывают немецкому физику Гальваксу.

* * *

Вильгельм Гальвакс (Хальвакс; 1850–1922) безусловно, талантливый ученый, он впервые показал, что металлы под воздействием ультрафиолетового излучения теряют отрицательный заряд. Однако первенство в открытии закона о пропорциональности между фототоком и интенсивностью падающего света принадлежит уму и таланту А.Г. Столетова.

Исследования русского ученого примечательны и тем, что в физике того времени еще не были известны электроны, поток которых и создавал ток между диском и сеткой. Электроны, названные ученым «атомами электричества», были официально открыты уже после его смерти.

* * *

Теоретическое объяснение законов фотоэффекта, экспериментально полученных Столетовым еще в конце 80-х гг. XIX в., будет дано А. Эйнштейном в ХХ в., в 1905 г.

* * *

Следует сказать, что на основе фотоэффекта были созданы фотоэлементы, нашедшие большое практическое применение. К примеру, вакуумная установка Столетова была прообразом электронных приборов, которые впоследствии работали в радиоприемниках, радиопередатчиках, в автоматических и телемеханических устройствах, в локаторах.

Как напишут современные авторы, популяризирующие открытия отечественных ученых, «крохотный фотоэлемент вдруг неожиданно превратился в могучего богатыря, спасающего от электрической гибели космические корабли и протягивающего руку помощи большой земной энергетике… /Применяемые фотоэлементы реагируют на видимый свет и даже на инфракрасные лучи. На заводе фотоэлемент почти мгновенно останавливает мощный пресс, если рука человека оказывается в опасной зоне. С помощью фотоэлементов осуществляется воспроизведение звука, записанного на кинопленке. /Кроме фотоэффекта, называемого внешним фотоэффектом, разнообразные применения находит внутренний фотоэффект в полупроводниках. Это явление используется в фоторезисторах-приборах, сопротивление которых зависит от освещенности. Пока же полупроводниковые фотоэлементы применяются в основном для измерения интенсивности света, а также для целей автоматики, сигнализации и телеуправления. А также это кремневые солнечные батареи используются, в частности, для обеспечения энергией искусственных спутников земли и космических кораблей».

Разработанный Александром Григорьевичем Столетовым метод исследования электрических явлений в разреженных газах помог супругам Кюри открыть радиоактивные элементы.

Музей братьев Столетовых в городе Владимире расположился во флигеле их бывшего дома. Здесь жили Николай Григорьевич и Александр Григорьевич Столетовы, первый из них стал генералом, освободившим Болгарию от Османского ига, а второй – физиком с мировым именем

Именно эти исследования русского ученого повлекли за собой грандиозные открытия: открытие электронов, радиоактивности, рентгеновских лучей. Переосмысление законов фотоэффектов привело к созданию квантовой теории, согласно которой свет может вести себя как поток особых частиц – фотонов. Квантовая и электронная теории стали, в свою очередь, основой для исследования мира атомов и элементарных частиц (электронов, протонов, фотонов).

Как и многие его коллеги из рядов русских ученых-педагогов, Столетов читал искуснейшие лекции, привлекая в ряды почитателей и искренних приверженцев науки все новые молодые кадры. Его лекции по опытной физике отличались обилием материала и красочностью изложения. Он всегда успевал ознакомить студентов с последними научными новостями. Александр Григорьевич даже вел отдельные вечерние лекции для любознательных.

Кроме занятия наукой Столетов интересовался литературой, искусством; состоял членом очень многих ученых обществ, как русских, так и иностранных. Был директором отдела прикладной физики при Политехническом музее и за эту работу в 1884 г. ему от имени Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии присудили золотую медаль, а в 1886 г. приняли в ряды своих членов. Где он председательствовал на физическом отделении этого весьма уважаемого общества с 1881 по 1889 гг. Важный нюанс: в работах советских историков и писателей это общество чаще всего звучит в усеченном варианте, как «Общество любителей естествознания», тогда как две другие составляющие также очень важны; в особенности антропология, которая после захвата власти большевиками была поставлена в разряд сверхзкрытой науки, все научные труды по антропологии были изъяты (во времена Российской Империи труды по антропологии печатались открыто; и, к слову, современный человек даже не представляет всю важность этой уникальной науки).

19 мая 1896 г. у Александра Григорьевича обнаружилось воспаление легких и ослабление сердечной деятельности; а в ночь с 26 на 27 мая он скончался.

Обширная библиотека, согласно завещанию великого ученого, была передана в физическую лабораторию (впоследствии попала в состав библиотеки Физического института Московского университета имени Столетова). Работы Александра Григорьевича Столетова – одаренного ученого, мыслителя, обладавшего обширной эрудицией, – открыли в физике новую эпоху.

История 4
«Задача Кирхгофа», «вектор Умова» и наветы

Современником и коллегой А.Г. Столетова был другой замечательный физик, профессор Московского университета Н.А. Умов.

Николай Алексеевич Умов(1846–1915) родился 23 января (4 февраля) 1846 г. в городе Симбирске (после – Ульяновск) в семье военного врача, поклонника естественных наук и страстного коллекционера. Есть сведения, что родоначальником семейства Умовых был помещик Казанской губернии Павел Михайлович Наумов, который имел нескольких детей от крестьянки Матрёны Тихоновны, которая якобы отказалась стать его венчанной супругой, дабы не рассорить того с родными. По ходатайству П.М. Наумова и по высочайшему повелению всем детям казанского помещика было дозволено носить фамилию Умовы. Кстати, обычное явление: часто незаконнорожденным дворянским детям разрешали носить «усеченную» фамилию отца. К тому же все пути-дороги таким детям были открыты, многие из них шли в науку и принесли славу своему Отечеству.

Николай Алексеевич Умов

Юный Николенька рано почувствовал страсть к естественным наукам и физике. Учась в гимназии в Москве, он твердо для себя решил, что станет преподавателем в области физико-математических наук. В 1863 г. поступил на математическое отделение физико-математического факультета Московского университета. По окончании учебы (1867) был оставлен для подготовки к профессорскому званию. В 1870-м одаренный молодой человек печатает в «Математическом сборнике» исследование «Законы колебаний в неограниченной среде постоянной упругости». Путем своеобразного приема Умову удалось рассмотреть задачи о распространении поперечных колебаний отдельно от задач, связанных с продольными колебаниями. В задаче о продольных колебаниях он пришел к выводам, данным ранее французским ученым Пуассоном, однако русский ученый нашел иные пути, более совершенные к получению ответа. Выводы, полученные относительно поперечных колебаний в неограниченной среде, он распространяет и на оптические явления. И, принимая во внимание некоторые дополнительные предположения, касающиеся свойств гипотетической среды, являющейся носителем световых колебаний (малая плотность, идеальная упругость и т. д.), Николай Алексеевич получает уравнение оптики, совпадающее с уравнениями, полученными знаменитым Буссинеском.

В 1871 г. Н.А. Умов защитил магистерскую диссертацию «Теория термомеханических явлений в твердых упругих телах». Публичная защита состоялась в 1872 г. в Московском университете, и прошла весьма успешно.

В 1871–1893 преподавал в Новороссийском университете в Одессе; с 1875 – профессор этого университета.

Там, в южной Одессе Николай Алексеевич Умов довольно часто встречался с гением русской физиологии М.И. Сеченовым, с выдающимся русским бактериологом И.И. Мечниковым. Три благородных титана великой Русской Науки, двигающие семимильными шагами прогресс человечества.

Считается, что теоретическую физику Николай Алексеевич изучал самостоятельно по трудам Г. Ламе, Р. Клебша и Р. Клаузиуса, потому что в отечественных университетах такого курса тогда еще не читали. И что самообразование определило направление оригинальной мысли и суждений ученого. Занимаясь впоследствии опытной физикой, Умов сумел достичь в ней блестящих результатов. Глобальное значение имеют его работы по изучению спектра лучей, рассеянных поверхностями различных веществ. Именно исследуя это явление, талантливый русский физик создал метод спектрального анализа, помогающий по виду спектра судить о составе вещества, которое рассеяло свет.

В 1874 г. Умов защитил докторскую диссертацию «Уравнения движения энергии в телах», в которой ввел в науку совершенно новое понятие о движении энергии. В диссертации он развил мысль, что потенциальная энергия не может образоваться в одной простой среде и что для этого необходимы хоты бы две среды, из которых вторая (скрытая, не поддающаяся непосредственному наблюдению среда), принимает на себя часть кинетической энергии. «Потенциальная энергия есть не что иное, как живая сила движений некоторых сред, неощутимых для нас», – писал он. С его точки зрения количество кинетической энергии всегда остается неизменным при всякой смене явлений. Оно только перераспределяется при переходе с частиц одной среды на частицы других сред, или же с одних форм движений на другие. Кинетическая энергия всегда связана с движущейся частицей, и находится там же, где и частица. Так возникает понятие о движении энергии.

Умов показал и обосновал как, используя это понятие, можно выразить законы взаимодействия электрических зарядов, токов и магнитных полюсов. Умов ввел понятие плотности потока энергии, получивший название «вектор Умова».

Ученый составил дифференциальные уравнения движения энергии в твердых телах постоянной упругости и в жидких телах. Применяя свои наработки к распространению волн в упругой среде, Умов заключает, что энергия целиком переносится волной от одной точки к другой. «Количество энергии, проходящей через элемент поверхности тела в единицу времени, равно силе давления или натяжения, действующей на этот элемент, умноженной на скорость движения элемента», – гласит простая теорема Умова. Аналогичная теорема, но совершенно иным путем, была выведена творцом электромагнитной теории света Максвеллом.

В 1881 г. голландский ученый Гринвис показал, что данный «закон Умова» можно с успехом применять к толкованию явлений соударения упругих тел.

Итак, идеи Н.А. Умова оказали серьезнейшее влияние на дальнейшее развитие представлений об энергии. Умов впервые ввел в науку такие основополагающие понятия, как скорость и направление движения энергии, плотность энергии в данной точке среды, пространственная локализация потока энергии. Однако его взгляды разделяли далеко не все коллеги; многие крупные ученые высказывали резкие возражения. Но…

* * *

Через десять лет, в 1884 г. английский физик Пойнтинг применил идеи Умова к исследованию электрического поля. Сейчас уравнение движения энергии – одно из главных уравнений физики, и западная наука считает его основоположником именно Пойнтинга.

* * *

Дж. Г. Пойнтинг (1852–1914) также апеллировал понятием плотности потока электромагнитной энергии, используя для описания распространения энергии вектор, названный уже… «вектором Пойнтинга»; справедливости ради, следует заметить, что иногда применяется определение «вектор Умова – Пойнтинга». И опять же: где и кем…

Джон Генри Пойнтин

Профессор Николай Алексеевич Умов, решая задачи о стационарном движении электричества, дал метод, с помощью которого можно найти определение электрического тока на любой произвольной поверхности. Однако и в этих вопросах зарубежная наука отдает приоритет другим исследователям.

Густав Роберт Кирхгоф

Во время своей поездки за границу в 1875 г. Николай Алексеевич Умов представил известному физику Кирхгофу свою работу на тему «О стационарном движении электричества на проводящих поверхностях произвольного вида». До Умова эти же задачи решались учеными лишь для частных случаев; к примеру, физик Больцман решил ее для сферы и круглого цилиндра, а Кирхгоф – для плоскости. Тогда как Умов дал решение задачи в самом простом виде; он свел вопрос о распределении электрических токов на поверхности любого вида к вопросу о распределении токов в плоской пластинке, представляющей собой так называемое конформное отображение рассматриваемой поверхности на плоскости. И эта трудная задача не поддавалась иностранным ученым мужам.

* * *

Результаты, полученные Умовым, Киргхоф в слегка видоизмененном изложении опубликовал в ежемесячнике Берлинской академии наук под своим именем; украденный труд русского ученого стал частью научного труда немецкого физика.

То, что сделано Умовым, теперь известно как «задача Кирхгофа».

* * *

Густав Роберт Кирхгоф (1824–1887) – член Берлинской академии наук (1874), член Санкт-Петербургской академии наук (1862). В год встречи с нашим соотечественником он возглавил кафедру математической физики в Берлинском университете.

Кража интеллектуальной собственности весьма огорчила Николая Алексеевича, и впоследствии он не единожды возмущенно делился обидой с близкими коллегами.

Начиная с 1886 г. Умов помимо теоретических исследований стал интересоваться и экспериментальной физикой, сохраняя сей непраздный интерес до конца жизни. В 1888–1891 гг. он экспериментально исследовал диффузию веществ в водных растворах; поляризацию света в мутных средах; открыл эффект хроматической деполяризации лучей света, падающих на матовую поверхность. В 1893 профессор Николай Алексеевич Умов вернулся в Москву и стал читать курс теоретической физики в столичном университете. После смерти выдающегося физика А.Г. Столетова, Умов в 1896 возглавил кафедру физики. Он же явился организатором постройки физического института; «Такое положение дел, несогласное ни с обязанностями, ни с достоинством русской нации, должно окончиться… Учреждение в Москве физического института, согласно всем требованиям, предъявляемым современной наукой, соответствовало бы и действительно назревшим потребностям и тому значению, которое имеет в деле просвещения России Московский университет», – писал он.

За годы работы в науке Н.А. Умовым были выполнены важнейшие теоретические и практические исследования. Он занимался исследованиями земного магнетизма, во многом упорядочив эти довольно-таки запутанные на тот момент познания. В первые годы ХХ века Умов провел анализ многих сложных формул Гаусса в теории земного магнетизма, поставив на научную основу вопрос о распределении магнитных сил по земной поверхности. Что позволило определить вековые изменения магнитного поля Земли. Профессор Э. Лейст в заключении к своему очерку, посвященному научным трудам Умова, написал: «Гаусс исходил из геометрического представления и составил потенциальную формулу с эмпирически определяемыми 24 коэффициентами. Умов, наоборот, составил комментарий к этим коэффициентам и перевёл их опять в геометрический образ, но в совершенно иных плоскостях. Так дополняют друг друга два гениальные мыслителя Карл Фридрих Гаусс и Николай Алексеевич Умов».

В последние годы жизни ученый занимался также вопросами относительности и квантовой теории.

В 1910 г. увидела свет первая работа Умова, посвященная теории относительности, созданной Эйнштейном в 1905 г.; спустя два года появляется его новая, более значимая работа по тому же вопросу «Условия инвариантности волнового уравнения», которую знаменитый русский ученый Н.Е. Жуковский назвал лучшим математическим толкованием принципа относительности. Его слова: «Подобно тому, как неевклидовская 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». Это были последние работы автора.

Как и многие люди той просвещенной эпохи, русский ученый Н.А. Умов был организатором ряда просветительских обществ; членом Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии; в течение ряда лет избирался президентом Московского общества испытателей природы; выпускал журнал «Научное слово». Сорок лет Николай Алексеевич отдал науке и преподаванию в университетах. Аудитории во время лекций, читаемых профессором Умовым, были переполнены, причем приходили и студенты других факультетов. Прекраснодушный человек, с седой копной волос и проницательным взглядом вел пространные беседы о великих достижениях мировой и отечественной физики, о космосе и мироздании, которым подчинены физические законы. Для своих лекции он придумывал массу остроумных приборов, которые постоянно использовал, отчего студенты сравнивали своего преподавателя с магом.

Любопытны воспоминания о нем писателя Андрея Белого (наст. Борис Николаевич Бугаев; 1880–1934), окончившего математический факультет Московского университета в 1903 году, приобщившегося к большой литературе и ставшего впоследствии «теоретиком символизма». Его описательство довольно пространно и очень колоритно, но остановимся на кратком отрывке. Умов «всходил на кафедру: сверкать умом, жизнью, блеском, срывать голубой покров неба и показывать коперниковскую пустоту в величавых жестах и в величавых афоризмах, которые он не выговаривал, а напевно изрекал, простерши руки и ставя перед нами то мысли Томсона, то мысль Максвелла, то свою собственную: «На часах вселенной ударит полночь»… Пауза. «Тогда начнется – час первый»… Или: «Мы – сыны светозарного эфира»… Он любил пышность не фразы, а углубленной мысли, к каждой долго подбирал образ… И образы его были крылаты… и ставились они перед сознанием нашим всегда неожиданно, при демонстрации очень помпезно обставленного опыта. Он любил помпу в хорошем смысле и поражал наше студенческое воображение».

Советская историография сообщает, что «в 1911 г. вместе с группой ведущих профессоров Умов покинул Московский университет в знак протеста против реакционных действий министра просвещения Л.А. Кассо». Подобный протестный фарс вызывает большое сомнение: во-первых, уважаемому профессору на тот момент было шестьдесят пять лет, во-вторых, никаких «реакционных» действий министерством просвещения Российской Империи не предпринималось, а были попытки прекратить провокационные беспорядки, регулярно вызываемые большевистскими агитаторами и агентами, прошедшими западную «революционную школу». Разложение в среде молодежи, нигилистские, ярко выраженные радикальные и террористические взгляды не могли не вызвать ответной реакции властей. Однако власти поступали слишком толерантно, слишком демократично. Это станет очевидным в 1917 году, когда в кормчии государственного судна прорвутся красные бандиты, уничтожающие, извращающие не только систему просвещения, но и умы человеков разумных.

История 5
Умышленно забвенное имя

Во всех учебниках по математическому анализу приводится формула, дающая возможность производить вычисление кратного интеграла, сведя эту задачу к вычислению другого, более простого интеграла – интеграла с меньшей кратностью, чем заданный.

* * *

В отличие от многих отечественных, зарубежные учебники не объясняют, кто же автор этой формулы. Умышленно забвенное имя – та же кража открытия, над которым трудился человеческий гений.

* * *

«Безвестным» автором применяемой математиками всего мира формулы был один из виднейших математиков первой половины XIX века М.В. Остроградский, академик не только Русской, но также Туринской, Римской, Американской академий, член-корреспондент Парижской академии наук.

Михаил Васильевич Остроградский

Михаил Васильевич Остроградский (1801–1862) уроженец деревни Пашенная Кобелякского уезда Полтавской губернии. В восемь лет он был определен в пансион при Полтавской гимназии – в «Дом для воспитания бедных дворян». Однако по желанию отца после 3-го курса подросток оставил гимназию Отец хотел определить мальчика на военную службу, да и Миша буквально бредил этой мечтой. В 1816 г. его повезли в Санкт-Петербург для зачисления в один из гвардейских полков. Однако все свершилось по-иному. Один из близких родственников настоял, чтобы юноша учился в университете; в 1817 г. Михаила приняли в Харьковский университет.

Харьков начала ХХ века. Главный корпус Технологического института

И в 1820 г. Михаил заканчивает физико-математическое отделение Харьковского университета, ректором которого был (с 1813 по 1820 гг.) известный ученый Осиповский, издавший четырехтомный «Курс математики». Это было первое отечественное полное руководство по математике, не уступающее многим иностранным сочинениям того времени. Большинство наших преподавателей и ученых, занявших в первой половине XIX в. кафедры математики в университетах Российской Империи, учились по этому руководству.

Харьков начала ХХ века. Императорский университет

Рассказывают, что в первые годы обучения Михаил Васильевич довольно равнодушно относился к предметам, не проявляя ни любопытства, ни задора. В мечтаниях ему виделся лишь блестящий мундир гвардейского офицера. Интерес к математике в нем пробудил Павловский – университетский преподаватель математики, у которого студент Михаил поселился в конце второго учебного года. С этого времени Остроградский начинает с увлеченным порывом вникать в математику, так что вскоре обращает на себя благосклонное внимание профессоров, в том числе и ректора Осиповского. Математический талант давал возможность увлеченному предметом юноше схватывать прочитанное, подмечать промахи и ошибки в изложении. В 1820 г. он с отличием заканчивает университет и получает так называемый «студентский аттестат». Считая необходимым поддержать талант молодого человека, Осиповский предложил присудить М.В. Остроградскому первую ученую степень кандидата, и делает об этом представление в Совет университета. Однако личный враг ректора профессор философии Дудрович категорически высказался против. В результате у Остроградского… отобрали аттестат потому, что он не слушал курс «Благопознания и христианского учения». Для получения аттестата ему предложили вновь подвергнуться экзамену, но тот горделиво отказался. А в 1822 году отправился в Париж «доучиваться» у французских математиков.

Дальнейшее образование за границей Остроградский получал, слушая лекции Ампера, Пуассона, Фурье, Лапласа, Коши. В 1825 году математик и член Парижской Академии наук Огюстен Луи Коши (1789–1857) выказывался о нем, как о чрезвычайно талантливом молодом человеке. Известно, что с Огюстеном Коши русский математик станет вести дружескую переписку до самой смерти талантливого французского ученого. В 1826 году М.В. Остроградский представил свой первый мемуар «О волнообразном движении жидкости в цилиндрическом сосуде».

Говорят, Михаил Васильевич со многими корифеями французской науки вошел в самые тесные отношения. Когда отец, настойчиво требовавший его возвращения, прекратил высылать сыну деньги, его в Париже быстро пристроили преподавателем математики в колледж Генриха IV.

Только в ноябре 1827-го Михаил Васильевич возвратился на родину и получил должность профессора офицерских классов Морского кадетского корпуса; с 1830 г. он – профессор Института корпуса инженерных путей сообщения; с 1832 г. – Главного педагогического института; с 1840 – Главного инженерного училища; с 1841 – Главного артиллерийского училища в Санкт-Петербурге.

Вскоре по возвращению из-за границы М.В. Остроградский был принят в Русскую Императорскую Академию наук сначала в качестве адъюнкта, а затем и академика. Звание ординарного академика по прикладной математике ученый получит в 1831-м.

Здание Академии наук со стороны Невы. Ф. Дюрфельдт, 1792 г.

Характерной чертой Остроградского было то, что он всегда брался за коренные вопросы предмета, не останавливаемый никакими трудностями. Пытливый ум ученого не замыкался в пределах одной только чистой математики. Он постоянно работал и над проблемами из области практической физики и механики, а также небесная механика и астрономии. Он с одинаковым успехом работал в разных областях, зачастую опережая своих европейских коллег. Важнейшие работы русского ученого относятся к области интегрального и дифференциального исчисления. Некоторые случаи распространения тепла в движущихся средах, распространения волнообразного движения в цилиндре, и общие вопросы, касающиеся законов движения упругого тела, – составляли предмет изысканий М.В. Остроградского, в которых он конкурирует с наиболее выдающимися математиками, часто улучшая их результаты, опережая их научную мысль. Он вывел уравнение движения упругого тела, создал теорию удара и разобрал проблему распространения волн по поверхности жидкости. Он внес существенные улучшения в методы интегрирования простейших функций, считавшиеся вполне установленными благодаря работам выдающегося немецкого математика XVIII в. Леонарда Эйлера, почти пятнадцать лет работавшего в Академии наук Санкт-Петербурга.

Одной из значимых в его обширном научном наследстве осталась формула, которая в математических символах выражает открытый им «принцип наименьшего действия» – всеобщий принцип механики. Основываясь на вариационных исчислениях, заложенных Л. Эйлером, Михаил Васильевич Остроградский в 1834 г. в изданиях Русской Академии наук публикует мемуар о вычислении вариаций кратких интегралов (на французском языке), в котором дал уникально-простое решение этой, казалось бы, труднейшей проблеме. Появился в полном переводе в 1861 г. как приложение к книге английского математика и историка математики Тотгентера, посвященной истории развития вариационного исчисления. Но Парижская Академия, поощряющая все значимые научные открытия, умышленно не заметила труда нашего соотечественника.

* * *

Зато когда французский математик Саррюс закончил работу по той же, что и Остроградский, теме, в 1840 г. Парижская Академия присудила ему премию!

* * *

Впоследствии установили, что премированный математик в своем труде внес путаницу в расчетах и дал совершенно неверное решение.

«Принцип наименьшего действия», описанный русским математиком Остроградским, является своего рода сокровищем теоретической механики. Ведь все механические системы подчиняются этому «принципу». И, значит, можно в математических уравнениях отобразить движение разнообразной системы колес, рычагов и т. д. Этот принцип явился одним из средств вывода дифференциальных уравнений механических и физических процессов. Итак, понятно, что математические уравнения наилучшим образом помогают инженерам в их деле создания сложных механизмов.

* * *

Запад, игнорируя открытие Остроградского, автором вариационного метода в механике, т. е. «принципа наименьшего действия» считает английского математика Гамильтона.

* * *

Справедливости ради надо сказать, что член Ирландской академии наук Уильям Роуан Гамильтон (1805–1865) вывел свой «принцип» независимо от трудов нашего соотечественника.

Замолчать стараются и тот факт, что знаменитую формулу Остроградского преобразования интегралов по объему в интегралы по поверхности (найденную им в 1828 г.) использовал знаменитый английский ученый Максвелл (1831–1879), создавая свою математическую теорию электричества.

* * *

Зарубежная наука связывает открытие этой формулы «преобразования интегралов» с именами Гаусса и Грина.

* * *

Выпускник университета Карл Фридрих Гаусс (1777–1855), с 1807 г. возглавлявший кафедру математики и астрономии в этом же учебном заведении и одновременно являвшийся директором Гёттингентской астрономической обсерватории, был в высшей степени талантливым исследователем. Его труды столь обширны, что он не нуждается в приписывании ему чужих открытий.

Английский математик Джордж Грин (1793–1841) свое соотношение интеграла по объему к интегралу по поверхности обнаружил и описал также, как и Остроградский, в 1828-м. И тут можно лишь констатировать: все идеи витают в воздухе…

Среди значимых для математической науки открытий – и формулы Остроградского в теории приближенных вычислений, которая учит как правильно обрабатывать результаты наблюдений и опытов, как с нужной точностью вести вычисления и расчеты.

Ряд своих выдающихся работ ученый Остроградский посвятил математической физике. Его новаторский ум и исследования сыграли огромную роль в развитии физики и техники.

Влияние М.В. Остроградского, как преподавателя и профессора, было чрезвычайно велико. Он читал столь сложный материал столь легко, доступно, образно и ярко, что его лекции охотно посещали не только студенты, но и вольнослушатели. К слову, в Российской Империи существовала уникальная практика: лекции (хоть простых преподавателей, хоть ученых-знаменитостей) студенты могли посещать по выбору, на лекции также допускалась и публика со стороны. Процесс просвещения был необычайно демократичен, а образование было доступно всем подданным Империи. После захвата власти большевиками у многих революционных деятелей в биографических данных записали (см. советские энциклопедии): закончил такой-то университет; хотя на самом деле этот человек никогда не числился в студентах и диплома о высшем образовании не получал, а являлся всего лишь вольнослушателем, изредка приходящим на лекции «просветиться» по собственной охоте (зато охотно получал уроки революционной борьбы в многочисленных зарубежных террористических центрах, подготавливавших революцию в России).

Остроградский по праву считается пропагандистом науки, служителем русской математической культуры.

Среди тех, кто занимал профессорские кафедры в следующем поколении, почти все были его учениками. М.В. Остроградский – один из первых русских профессоров, сумевших поставить преподавание математики на более высокий уровень, как того требовало время новых открытий. В начале второй четверти XIX в. в Российской Империи проявляют свои таланты ученые, занявшие видное место в европейской науке; просвещенная Россия старается ни в чем не уступать Западу, а во многом даже опережать его. В славном ряду успешных ученых – русские математики С.К. Котельников, С.Я Румовский, В.Я. Буняковский, Н.И. Лобачевский и, конечно же, М.В. Остроградский. Михаил Васильевич, до конца дней считавший себя истинно русским ученым и не раз подчеркивающий это перед иностранными коллегами, скончался от злокачественной язвы 1 января 1862 года во время поездки из своего поместья в Санкт-Петербург.

Труды Остроградского уже при жизни принесли ему великую и заслуженную славу в ученом мире России и далеко за ее пределами. «Становись Остроградским», – так напутствовали в те времена молодых людей, отправляющихся грызть гранит наук, поступающих в высшие учебные заведения Империи.

История 6
Кто отыщет универсальную фигуру равновесия?

Более двухсот лет ведущие математики Европы бились в поисках общей теории, указывающей, какую форму принимает вращающаяся жидкость. Над решением этой загадки трудились немецкие математики Гаусс и Якоби, ее пытался решить француз Лаплас, а также Ньютон, Клеро, Лиувилль и многие другие. На решение этой труднейшей проблемы нацелил своего любимого ученика А.М. Ляпунова и выдающийся русский математик Пафнутий Львович Чебышев (1821–1894).

Александр Михайлович Ляпунов

Краткая официальная биография А.М. Ляпунова в энциклопедических справочниках представлена так:

Александр Михайлович Ляпунов (25.5(6.6).1857, Ярославль, – 3.11.1918, Одесса), русский математик и механик, академик Петербургской АН (1901; член-корреспондент 1900). В 1880 г. окончил Петербургский университет; с 1885 г. доцент, с 1892 г. профессор Харьковского университета; с 1902 г. работал в Петербургской Академии Наук.

Известно, что Михаил Васильевич Ляпунов (1820–1868), талантливый русский астроном, отец будущего математика, по окончании Казанского университета работал в университетской обсерватории, а с 185 по 1854 гг. директорствовал в ней. Он даже участвовал в экспедиции по определению разности долгот Пулкова и Альтоны (1843). Самой известной из его работ является работа, посвященная исследованию туманности Ориона.

Незадолго до рождения сына Михаил Васильевич оставил деятельность астронома в обсерватории казанского университета, получив должность директора Демидовского лицея. В 1864 г. семья переезжает в имение супруги М.В. Ляпунова, находящееся в Симбирской губернии. Там будущий академик под началом и руководством отца получает первоначальное образование. После смерти отца (1870) мальчик поступает сразу в третий класс Нижегородской гимназии и в 1876 г. оканчивает ее с золотой медалью. В тот же год юноша поступает сначала на естественное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербугского университета, но через месяц переводится на математическое отделение, так как, по его словам, имел особую тягу к математическим наукам.

На последнем курсе университета Александр Михайлович Ляпунов получил золотую медаль за сочинение на тему, предложенную факультетом. И по окончании высшего учебного заведения молодой талантливый ученый оставлен известным профессором механики Д.К. Бобылёвым при университета для подготовки к профессорскому званию по кафедре механики.

Неизгладимое впечатление на юношу произвел не только знаменитый П.Л. Чебышев, лекциям которого он внимал с особым тщанием, но и великий русский естествоиспытатель, основоположник отечественной физиологической школы Иван Михайлович Сеченов (1829–1905). Благодаря их таланту и неустанному труду на ниве науки и просвещения, Ляпунов для себя понял: его жизнь пуста и примитивна без научного творчества. К слову, великий русский математик был женат на Наталии Рафаиловне, урожденной Сеченовой.

Современники утверждали, что Александр Михайлович не позволял себе никаких развлечений; спать ложился в предутренние часы, работая до 4-х или 5-и часов утра. Он ограничил даже круг общения, оставив подле себя лишь родственников да ученых, среди коих были самые совершенные умы. Говорят, он производил впечатление сурового, замкнутого и хмурого человека. Однако за этой внешней оболочкой скрывался уникальный творец, наделенный природой изумительной математической силой изобретательного ума.

Работы А.М Ляпунова, посвященные проблеме нахождения фигур равновесия однородной вращающейся жидкой массы, стали величайшей победой математики! Настало время, когда создания подобной теории требовали многие отрасли науки и техники. К примеру, ученым-астрономам она была необходима, чтобы выяснить происхождение солнечной системы, понять как и почему образовались планеты. Глобальные задачи требовали скорых решений.

В 1884 г. 26-летний математик в своей магистерской диссертации далеко продвинул решения в заданной области, опередив все известные исследования, посвященные фигурам равновесия. Но проблема не была решена до конца; и это еще больше распаляло талантливого молодого мыслителя. И хотя его работа была многократно выше всех известных, Ляпунов выказывает недовольство, спеша докопаться до истины.

В то же время другой ученый, французский математик Анри Пуанкаре несколько позднее Ляпунова (1887 г.) получает отдельные результаты, основанные на нестрогих доказательствах и даже… догадках. Но тут же раструбив на весь мир, заявляет о своих успехах, убеждая ученую братию, что якобы «можно сделать много возражений, но в механике нельзя требовать такой же строгости, как в чистом анализе». И так как интерес к проблеме фигур равновесия был настолько велик, что обращалось внимание на любое малейшее новшество, приближающее к разгадке, то…

* * *

…работа Пуанкаре, содержащая малую толику того, что было открыто и обосновано в диссертации русского математика Ляпунова, способствует тому, что ее автора в 1887 г. избирают членом Парижской Академии.

* * *

К примеру, известно, что А. Пуанкаре открыл бесчисленное множество новых форм равновесия вращающейся однородной жидкости, отличных от эллипсоидов, – т. е. как раз то, что уже содержалось в IV тезисе магистерской диссертации А.М. Ляпунова! Но работа француза была встречена на «ура». Имя профессора Парижского университета и новоиспеченного члена Парижской Академии Жюля Анри Пуанкаре (1854–1912) обретает мировую известность. И уже через четыре года после этого события Лондонское королевское астрономическое общество присудило ему золотую медаль.

Анри Пуанкаре

Опираясь на рассуждения А. Пуанкаре, английский астроном и математик Дж. Дарвин (сын знаменитого Чарльза Дарвина) даже построил свою космогоническую теорию. Согласно его теории об образовании двойных звезд, при охлаждении однородная вращающаяся жидкая звезда, сжимаясь, будет увеличивать скорость своего вращения; при увеличении же угловой скорости вращения, с одновременным увеличением плотности, жидкая звезда будет последовательно изменять свою форму, проходя сначала устойчивые эллипсоидные формы вращения Маклорена, затем формы устойчивых трехосных эллипсоидов Якоби, и, наконец, ответвляться в форму грушевидных фигур А. Пуанкаре; при дальнейшем охлаждении грушевидная форма разрывается на две звезды. Но!

Благодаря многолетней напряженнейшей работе гениальный русский математик Александр Михайлович Ляпунов доказывает, что гипотеза члена Лондонского королевского общества, профессора Кембриджского университета Джорджа Хоуарда Дарвина (1845–1912), основанная на умозаключениях Пуанкаре, что грушевидная жидкая масса устойчива, неверна! Ляпунов доказал, что нет универсальной фигуры равновесия, и что она меняется в зависимости от скорости вращения. Это была полная победа русской математической мысли!

Свою работу на эту тему Александр Михайлович опубликовал в 1905 г., и с тех пор у него завязывается длительная полемика с Дж. Дарвиным. В 1908 г. Дарвин публикует свои новые расчеты, причем получая… тот же конечный результат. И вновь Ляпунов предпринимает усилия объяснить все заново, разжевывая материал коллегам, как детям, не знающим отчего все должно быть так, а не иначе. Он пишет многостраничный труд, подробно, шаг за шагом излагая свои гигантские вычисления.

Десятилетним сверхнапряженным трудом А.М. Ляпунов опроверг ложную космогоническую теорию Дж. Дарвина об образовании двойных звезд. И ученый мир наконец признал эту огромную заслугу русского гения.

А теперь некоторые краткие, но важные подробности из биографии этого уникального ученого, которых вы не встретите в советских (самых фундаментальных) энциклопедиях.

Обе диссертации, написанные математиком, были переведены на французский язык; Александр Михайлович был избран почетным членом Петербургского, Казанского и Харьковского университетов, иностранным членом Академии наук dei Lincel в Риме, членом-корреспондентом Парижской Академии наук, иностранным членом кружка в Палермо, почетным членом Харьковского математического общества, непременным членом Общества любителей естествознания в Москве и многих-многих других.

Цикл работ Ляпунова по фигурам равновесия вращающейся жидкости и устойчивости этих фигур занимает центральное место во всей теории фигур равновесия. И если до него были установлены эллипсоидальные фигуры равновесия для однородной жидкости, то Александр Михайлович впервые доказал существование фигур равновесия однородной и слабо неоднородной жидкости, близких к эллипсоидальным. Он установил, что от некоторых эллипсоидальных фигур равновесия ответвляются близкие к ним неэллипсоидальные фигуры равновесия однородной жидкости, а от других эллипсоидальных фигур равновесия ответвляются фигуры равновесия слабо неоднородной жидкости. Он также разрешил задачу, предложенную ещё в начале его научной деятельности его выдающимся учителем П.Л. Чебышевым, о возможности ответвления от эллипсоидальной фигуры равновесия с наибольшей (возможной для эллипсоидов) угловой скоростью неэллипсоидальных фигур равновесия. Ответ получился отрицательным.

А.М. Ляпунов впервые строго доказал существование близких к сфере фигур равновесия медленно вращающейся неоднородной жидкости при весьма общих предположениях об изменении плотности с глубиной. Специалисты также приведут вам множество иных примеров, над разгадкой которых трудился Ляпунов.

Впрочем, решение проблемы фигуры равновесия – всего только глава во всей огромной массе трудов ученого. Значительны труды академика Ляпунова в области математической физики. Решив так наз. задачу Дирихле, он подсказал ученым и инженерам как решать общие проблемы движения жидкости, электричества и т. д. Его работа «О некоторых вопросах, связанных с задачей Дирихле» (1898) основана на исследовании свойств потенциала от зарядов и диполей, непрерывно распределённых по некоторой поверхности. Во всех полных курсах математической физики можно обнаружить понятие «поверхностей Ляпунова».

Теория устойчивости движения Ляпунова имеет исключительное значение; благодаря ей конструкторы впоследствии рассчитывали устойчивость самолета в полете. К примеру, проблему устойчивости приходилось решить, чтобы создать наиболее прочный при динамических нагрузках коленчатый вал авиационного мотора и построить самолет, спокойный и в полёте и при взлёте-посадке.

Александр Михайлович доказал центральную предельную теорему теории вероятностей, и этот труд как «теорема Ляпунова» вошел во все учебники теории вероятностей и математической статистики. Фундаментальные результаты научных трудов А.М. Ляпунова продвинули русскую науку на более высокий, почти недосягаемый уровень.

Уникальный ум, удивительный талант, необыкновенный человек. Однако окончание земной жизни этого великого русского ученого было нетипичным для человека разумного и благородного, коим являлся Александр Михайлович, но во многом типичным для эпохи, на которую припала его кончина.

В 1917 г. он с больной туберкулезом супругой оказывается в Одессе, где надеется, что мягкий климат излечит его верную и горячо любимую подругу. Но революция, падение монархии и кровавая бойня в Отчизне, преданным сыном которой он был всегда, подорвала не только здоровье, но и лишила веры в возможность увидеть прежнюю прекрасную, рассудочную жизнь. В день смерти Наталии Рафаиловны 3 ноября 1918 г. великий ученый заканчивает жизнь самоубийством. Оставив одну-единственную просьбу: похоронить его рядом с супругой.

Потерять одновременно и жену и Отечество было выше сил настоящего патриота, подданного Российской Империи. Пока что мы говорим об украденных открытиях; но настанет момент, и мы более подробно поговорим об украденных жизнях тех, кто составляли славу и гордость великой страны.

История 7
«Без испытания не утвердится ни один закон природы»

Если Ломоносов основал химическую науку, то Менделеев открыл главный закон, управляющий миром химических элементов.

До открытия этого закона уже было известно 62 (в других источниках – 64) химических элемента и описаны их многие свойства. Но не было единой точки зрения на этот мнимый хаос, представлявшийся некоторым ученым мужам темным лесом без видимых тропинок. Только к концу XIX века был наконец открыт закон, которому подчинялись все найденные и еще не найденные элементы.

Дмитрий Иванович Менделеев(1834–1907) родился 8 февраля 1834 г. в сибирском городе Тобольске в семье директора местной гимназии Дмитрия Ивановича. В год рождения сына отец ослеп, отчего все хлопоты по поддержанию дома, воспитанию сына и ведению хозяйства полностью легли на Марию Дмитриевну, матушку будущего гения химических наук. Она даже взяла на себя управление стекольной фабрикой брата, располагавшуюся в 25 километрах от Тобольска. Когда в 1848 г. этот завод сгорел, семья переехала в Москву, к брату Марии Дмитриевны. Но до переезда Дмитрий Менделеев успел завершить курс обучения в гимназии, и после стал студентом физико-математического факультета Санкт-Петербургского педагогического института, который окончил с золотой медалью в 1855 году.

Дмитрий Иванович Менделеев

Первая работа ученого увидела свет, когда тому было двадцать лет; в ней шли научные рассуждения о составе минералов ортита и пироксена. Д.И. Менделееву довелось учительствовать в гимназиях Симферополя и Одессы, прежде чем защитить диссертацию на степень магистра на тему «Об удельных объемах» и получить двухгодичную научную командировку за границу. Как и другие наши соотечественники той порыт, Дмитрий Иванович работал в лабораториях известных немецких ученых Бунзена и Кирхгофа. Тогда же им в результате опытов было установлено существование критической температуры кипения жидкостей; проведены исследования над капиллярностью, расширением жидкостей и т. д. Некоторые из его первых печатных трудов увидели свет там же, в Германии.

По возвращении на Родину, Дмитрий Иванович Менделеев получил место профессора Санкт-Петербурского практического технологического института; а с 1866 г. стал читать лекции в университете северной столицы. Помимо этого талантливый физик и химик читал лекции на Владимирских женских и на Бестужевских женских курсах, плодотворно работая на ниве женского просвещения.

В 1865 г. Менделеев защитил диссертацию на степень доктора химии на тему «О соединении спирта с водой». В 1869 г. открывает периодический закон; свои выкладки под названием «Соотношение свойств с атомным весом элементов» он публикует в журнале Русского химического общества. К статье была приложена и периодическая таблица, в которой ученый расположил элементы в порядке возрастания их атомного веса. Излагая суть основного закона химии, Дмитрий Иванович указывал на существование еще неизвестных науке элементов, но которые обязательно будут обнаружены.

Ныне это величайшее открытие именуется «периодической таблицей Менделеева». Оставляя в пустых клеточках места для неизвестных элементов, ученый, учитывая характер соседних элементов, описывает примерный атомный вес и свойства тех, которые еще предстоит открыть.

В том же 1869 г. Д.И. Менделеев выпускает самый грандиозный труд «Основы химии», сразу же переведенный на английский, немецкий, французский и другие языки.

Несмотря на то, что некоторые иностранные ученые отнеслись к открытию Менделеева с явным недоверием, предпринимались попытки украсть это гениальное открытие, приписав себе.

* * *

Право называться автором периодического закона оспаривали в Германии – Л. Мейер; во Франции – де Шанкуртуа; в Англии – Ньюлендс.

* * *

После чего Дмитрию Ивановичу Менделееву пришлось самолично и неоднократно отстаивать честь Русской Науки.

Немецкий химик Юлиус Лотар Мейер (1830–1895) свою таблицу элементов опубликовал в 1870 г., но вскоре был вынужден признать, что она «в существенном идентична с данной Менделеевым». Так что пришлось ему все же отказаться от претензий на первенство. Пожалуй, он был единственным из этой троицы, отказавшийся участвовать в заведомо ложной кампании и письменно подтвердил приоритет великого русского ученого.

Французский профессор парижской высшей горной школы Александр Эмиль Бегье де Шанкуртуа (1820–1886) еще в 1862 г. предложил пространственную схему для классификации химических элементов, однако его предложения не вызвали особого интереса со стороны коллег. Схема была громоздка, сложна для понимания и во многом запутана. Однако не успела появиться до гениальности простая в столь сложной и обширной теме таблица Д.И. Менделеева, как французы спохватились, пытаясь удостоить почестями своего «первооткрывателя».

Джон Александер Ньюлендс (1838–1898), профессор химии лондонского колледжа, работая над классификацией химических элементов в 1863–1865 гг., предложил свой «закон октав». Он расположил элементы в порядке возрастания их эквивалентов и обнаружил, что номера некоторых сходных по химическим свойствам элементов отличаются на число, кратное 7, – так же, как крайние звуки октав в музыкальной гамме. Эмпирический подход к данному вопросу и желание во что бы то ни стало подогнать химию под аналогию с музыкальной гаммой, привели к тому, что английский химик стал соотносить к сходным элементам и явно несходные. Не удивительно, что его доклад о «законе октав», прочитанный в 1866 г. в Английском химическом обществе, вызвал насмешки присутствующих. Но после опубликования Менделеевым стройной периодической таблицы химических элементов, Ньюлендс неоднократно предпринимал попытки оспорить приоритет русского ученого в этом замечательном открытии.

Тогда же Дмитрий Иванович писал: «Утверждение закона возможно только при помощи вывода из него следствий, без него невозможных и неожидаемых, и оправдания тех следствий в опытной проверке. Потому-то, увидев периодический закон, я со своей стороны (1869–1871 гг.) вывел из него такие логические следствия, которые могли показать – верен он или нет… Без такого способа испытания не может утвердиться ни один закон природы. Ни де Шанкуртуа, которому французы приписывают право на открытие периодического закона, ни Ньюлендс, которого выставляют англичане, ни Л. Мейер, которого цитировали иные как основателя периодического закона, не рисковали предугадывать свойства неоткрытых элементов, изменять «принятый атомный вес атомов» и вообще считать периодический закон новым, строго поставленным законом природы, могущим охватывать еще доселе необобщенные факты, как это сделано мною с самого начала».

В августе 1875 г. французский ученый Лекок де Буабодран путем спектрального анализа обнаружил в цинковой обманке новый элемент, названный им галлием (от старинного наименования Франции – Галлии). Это был тот неизвестный доселе химический элемент, который Дмитрий Иванович Менделеев назвал экаалюминием.

В 1884 г. шведский химик Нильсон открывает второй из предсказанных русским ученым элементов. Свойства скандия, как окрестил элемент открыватель, совпали со свойствами менделеевского экабора. Причем, оправдались даже опасения Менделеева, что его поискам станет мешать присутствие другого химического элемента – иттрия.

Д.И. Менделеев за работой

В 1886 г. немецкий ученый Винклер открыл третий недостающий элемент из периодической таблицы, указывая в своем сообщение, что открытый им германий и есть предсказанный Менделеевым экакремний.

Наступило полное торжество открытого величайшим русским гением главного закона естествознания, дававшего ключ к разгадкам строения материи.

«Периодическому закону, – указывал Дмитрий Иванович, – будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает, хотя как русского меня хотели бы затереть, особенно немцы». К слову, в 1880 г. когда шла борьба «немецкой школы» за ведущее место в русской науке, Д.И. Менделеев мог быть избран академиком в Русскую Императорскую Академию наук, однако его имя было забаллотировано некоторыми немецкими учеными, трудящимися в стенах этого заведения. Советские историки утверждают, что место академика, предназначенное Менделееву, получил «посредственный химик Бейльштейн». Однако талантливый русский ученый, химик-органик Федор Федорович Бейльштейн (1838–1906), автор многотомного справочника по органической химии, хотя и имел неоспоримо меньшие заслуги перед наукой, чем великий Менделеев, но выдвигался на место в академию наук в 1882 г.; сначала был избран на заседании физико-математического отделения, а затем после протеста А.М. Бутлерова забаллотирован. И попал в ряды ординарных академиков только в 1886 г.

Менделеев на открытке

Предвосхищая и открытие новых элементов (их и открыли несколько десятков, руководствуясь таблицей), и дальнейшее развитие естествознания, Менделеев предсказал, что атом неделим лишь химическим способом, не раз рассуждая об этом в своих научных работах. Впоследствии – с помощью закона Менделеева; исходя из теории строения атомов, созданной в 1819 году (!) русским профессором Московского университета Михаилом Григорьевичем Павловым (1793–1840), читавшем об этом на курсе физики своим студентам; и благодаря многим иным открытиям, – русскими учеными будет создана первая модель атома, представленная системой, состоящей из ядра и электронной оболочки. Эту модель построили ученые Б.Н. Чичерин и Н.А. Морозов. Так естествознание вторглось в недра атома; так появилась затем новая наука – физика атомного ядра.

Русское Императорское Техническое общество извещало Д.И. Менделеева, что в Твери снаряжается воздушный шар для наблюдения затмения и что ученый в случае желания «лично может воспользоваться поднятием шара для научных наблюдений». На фото – военный воздушный шар «Русский» под командованием опытного аэронавта поручика (впоследствии генерала) А.М. Кованько

Дмитрий Иванович Менделеев рассуждал и о возможности изменения количества энергии при разложении или образовании атомов. Указав тем самым путь к овладению атомной энергии. В этом был величайший прорыв в науке, заложенный все же не столько Менделеевым, сколько Ломоносовым. Однако, следуя гениальным мыслям и открытиям поморского самородка, Дмитрий Иванович создает свою эпоху в химической науке.

С годами труды и имя Дмитрия Ивановича Менделеева получают широкое признание: он избирается почетным членом Американской, Ирландской и Югославской академий наук; Дублинского королевского общества; действительным членом Лондонского королевского общества, Эдинбургского королевского общества; Римской, Датской, Бельгийский, Чешской, Краковской и других академий наук. Различные многочисленные зарубежные университеты – Оксфордский, Кембриджский, Пристонский, Геттингенский и другие избирали его почетным доктором. Дмитрий Иванович Менделеев также был избран почетным членом десятков иных иностранных обществ. Он читал лекции по приглашению Лондонского и других иностранных университетов; получал почетные звания, многочисленные премии и награды. Всегда и во всем подымаясь, как он сказал в своем предисловии к восьмому изданию «Основ химии», к вершинам «истин самих по себе в их абсолютной чистоте».

История 8
Он сделался химиком не в чужих краях…

Еще в XVIII веке Михаил Васильевич Ломоносов предположил возможность существования веществ, одинаковых по составу, но разных по своим свойствам. Такие вещества впоследствии назвали изомерами.

Первая пара изомеров была открыта в 1728 г.; потом последовали другие открытия. Но ответа на вопросы: как можно из одинаковых атомных «ингредиентов» создавать разные молекулы и в чем состоит секрет различия их свойств, никто не находил.

На эти вопросы смогла ответить лишь структурная теория знаменитого русского ученого А.М. Бутлерова.

Александр Михайлович Бутлеров

Блистательный химик-экспериментатор Александр Михайлович Бутлеров(1828–1886) вошел в науку как один из самых выдающихся теоретиков химии. Он родился 6 сентября 1828 г. в городе Чистополе Казанской губернии. Когда младенцу было одиннадцать дней от роду, умерла его мать, и воспитанием мальчика занялись бабушка и дедушка Стрелковы да еще тетка В.А. Стрелкова. Его детство прошло в глуши, в деревне с дивным девственным названием Подлесная Шантала, расположенной в нескольких верстах от родительского имения.

В восемь лет мальчик был отдан в частный пансион в Казани, откуда его вскоре перевели в 1-ю Казанскую гимназию. Уже пребывая в пансионе, ребенок проявил склонность к ботанике и химии. В шестнадцать лет, в 1844 г. Александр Бутлеров поступил на Камеральное отделение юридического факультета Казанского университета. И почти сразу обратил на себя благосклонное внимание именитых профессоров химии Н.Н. Зинина и К.К. Клауса, преподававших там. По дозволению своего наставника Зинина, Александр Михайлович даже завел дома небольшую химическую лабораторию, где ставил опыты и приготовлял сложные препараты.

Николай Николаевич Зинин

Безусловно, эти первые серьезные учителя открыли перед юношей невиданные просторы для применения его необыкновенных способностей. Да и сами-то они были весьма незаурядны. Русский химик-органик Николай Николаевич Зинин (1812–1880), сам выпускник Казанского университета, стал впоследствии академиком (1865). Побывал в числе лучших в заграничных командировках за счет казны, изучая работу в лабораториях и на заводах Англии, Германии, Франции и других стран Западной Европы. В 1850-х гг. он проведет большую работу по изучению нитроглицерина как взрывчатого вещества, пытаясь внедрить его в боевую технику Русской армии во время Севастопольской военной кампании. В течение двух лет (1867–1868) станет председательствовать в Русском химическом обществе; будет избран почетным членом Германских и Лондонских химических обществ. Известно, что с 1841 по 1848 гг., до своего отъезда в Петербург, где он получил должность профессора Медико-хирургической академии, Николай Николаевич Зинин, будучи профессором химической технологии (так именовали тогда) читал курсы по разным химическим дисциплинам, в том числе курс аналитической химии. Такие лекции посещал молодой студент А.М. Бутлеров.

Медико-хирургическая академия в Петербурге

Русский химик, фармацевт и ботаник, будущий член-корреспондент Санкт-Петербургской Академии наук Карл Карлович Клаус (1796–1864) был выпускником Дерптского университета. Он вернется туда профессором фармации в 1852 г., но до этого времени, с 1839 года, будет преподавать в Казанском университете, и его блистательные лекции станет посещать среди прочих Александр Бутлеров. Клаус много работал с платиновой рудой; разрабатывал новые способы разделения платиновых металлов; открыл новый элемент и назвал его рутением (от лат. Ruthenia – Россия), который вписался в периодическую таблицу Менделеева. С особым тщанием изучал и исследовал флору Заволжья и Прикаспийских степей.

В таких руках могли расти только достойные таланты земли русской. Александр Михайлович Бутлеров окончил университет в 1849 г. со степенью кандидата за сочинение не по химии, а по… зоологии, расписывая дневных бабочек Волго-Уральской фауны. И вот в 1850 г. факультет и Совет университета решают оставить молодого талантливого ученого в университете для подготовки к профессорскому званию. В то время обязанности попечителя округа (в других сведениях – помощника попечителя) исполнял именитый русский математик Николай Иванович Лобачевский (1792–1856), бывший ректор Казанского университета (с 1827 по 1846). Он поддержал коллег, дозволяя 22-летнему А.М. Бутлерову читать курс неорганической химии студентам первого курса естественного и математического отделений.

Уже в феврале 1851 года Александр Михайлович защищает магистерскую диссертацию «Об окислении органических соединений» и тут же избирается адъюнктом по кафедре химии. В 1854-м защищает докторскую диссертацию «Об эфирных маслах» и становится экстраординарным профессором Казанского университета. С 1857 г. русский химик, получив возможность отправиться в заграничную научную командировку, наведывает лучшие европейские лаборатории и слушает лекции самых известных химиков: Беккереля, Пелиго, Сен-Клер-Девилля, Реньо; в Германии знакомится с таким же молодым, как и он сам, талантливым немецким химиком Кекуле. Большую часть времени он проводит во Франции, в лаборатории основателя Парижского химического общества А. Вюрца. Результаты своей работы у Вюрца Бутлеров докладывал в Парижской академии наук.

По возвращению домой полный идей и планов химик-энтузиаст Бутлеров перестраивает лабораторию, спеша приступить к работе. Он синтезирует вещества; и уже одно это заставило бы научный мир признать его заслуги. Ряд прекрасных химических синтезов, проведенных Александром Михайловичем, вошел в историю химии. Считается, что главным результатом работ явился знаменитый бутлеровский синтез триметилкарбинола, первого представителя класса третичных спиртов. Он создавал в своей лаборатории сахаристые вещества, вырабатываемые растениями. Применяя на практике свою структурную теорию, он синтезировал два новых вещества: изобутилен и пропилен, которые впоследствии станут служить сырьем для выработки лучших сортов авиационного бензина. А открытый им диизобутилен будет много позже стараниями ученых превращаться в октан, и применяться для антидетонационной добавки в бензин. Бутлеров открыл известный лекарственный препарат уротропин.

Но полный неудержимой энергии ученый идет дальше в своих исканиях. Он уже глубоко убежден в реальности атомов и считает, что очень даже возможно выражать формулами строение молекул органических соединений. С этим не согласны ни английский химик Коупер, ни немецкий химик Кекуле. Бутлеров же утверждал, что свойства вещества определяются характером взаимосвязей между атомами, образующими молекулы. Он показал, как, испытывая физическими методами вещества, можно установить строение их молекул. Тем самым русский ученый опроверг взгляды известных западных ученых Бартело, Жерара, Кольбе и др., которые доказывали, что наука никогда не даст ответ на вопрос, каким образом атомы сгруппированы в молекулах. На протяжении двух лет, Александр Михайлович Бутлеров доказывал свою теорию, проверяя ее опытами в лабораториях и пересказывая на лекциях в многолюдных аудиториях.

Ему самому его открытие казалось очень заурядным, и абсолютно всем понятным. Он полагал, что всем должно быть известно о зависимости свойств вещества от расположения атомов в молекулах. Правда, об этом никто и нигде не писал.

В феврале 1858 г. русский ученый был приглашен на заседание в Парижское химическое общество. И только там, когда он понял, что выводы, к коим пришел сам о строении химического вещества, никому из химиков не известны, Бутлеров решил выступить, ознакомив присутствующих со своей структурной теорией. На том же заседании присутствовали Кекуле, Коупер и Кольбе. Взгляды Бутлерова не были поняты; благосклонно их восприняли только старый ученый Гейнц и молодой приват-доцент Эрленмейер, которые стали применять новые знания, публикуя свои научные статьи и делая ссылки на первоисточник.

В 1862 г. в «Ученых записках Казанского университета» Бутлеров развивает свое новое учение о строении органических соединений; он пишет: «Исходя из мысли, что каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы (сродства), я называю химическим строением распределение действия этой силы, вследствие которого химические атомы, посредственно или непосредственно влияя друг на друга, соединяются в химическую частицу».

В 1861 г. Кекуле издает учебник органической химии, где ни словом не обмолвился о теории Бутлерова.

В 1864 г. А.М. Бутлеров издает свой учебник «Введение к полному изучению органической химии», в котором впервые в мире вся органическая химия излагалась в соответствии с теорией химического строения веществ. В 1869 г. учебник переведут на немецкий.

* * *

А вскоре в Германии выходит книга А. Кекуле «Об ароматических соединениях», где излагается структурная теория Бутлерова без ссылок на автора! Что впоследствии дало повод приписывать приоритет в открытии структурной теории немецкому ученому.

* * *

Фридрих Август Кекуле (1829–1896), в 50-х годах, немногим ранее Бутлерова также слушавший в Париже лекции французского химика Вюрца, был хорошо знаком с Александром Михайловичем. Однако это не помешало ему, уже профессору Боннского университета (с 1867), заняться плагиатом. Кекуле станет ректором этого учебного заведения (1877–1878) и президентом Немецкого химического общества (с 1886).

В 1854 г. он впервые выказал идею о «двухосновности» (двухатомности, или двухвалентности) серы и кислоты; в 1857 г. разделил элементы на одно-, двух- и трехосновные (атомные); углерод Кекуле разделил (вместе с Г. Кольбе) как четырехатомный элемент. После его работ теория атомности получила широкое распространение. Однако в своей теории он утверждал, что элементы обладают постоянной атомностью (сера только двухатомна, азот только трехатомный и т. д.), – и в этом состояла главная ошибка ученого. В 1865-м, рассуждая об ароматических соединениях, он предложил циклическую формулу строения бензола с чередующимися простыми и двойными связями, тем самым соглашаясь с тем, что когда-то было представлено Бутлеровым и перенеся его взгляды на свои новые исследования. Однако в середине 60-х годов Кекуле, претендуя на первенство в теории химического строения, начал активно отстаивать мысль, что он развивал подобные взгляды еще с конца 50-х годов. Однако все его научные работы свидетельствуют об обратном.

Достаточно легко специалисту сделать анализ вещества, определить из чего оно построено. Гораздо сложнее построить вещество заново, т. е. осуществить синтез. Ведь нужно знать не только атомы, из которых состоит вещество, но и схему этой атомной «постройки». Заслуга А.М. Бутлерова и состоит в том, что он разработал своего рода архитектурный проект молекулярной постройки, открыв возможность создавать вещество по заранее определенному плану. «Можно ручаться за возможность синтетического получения каждого органического вещества», – утверждал ученый в 1864 году.

Типы студентов, карикатура XIX века. Физик

Опережая науку своего времени, Александр Михайлович Бутлеров предсказал существование химически одинаковых веществ, но отличающихся друг от друга по массе (изотопов) и веществ, имеющих одинаковый атомный вес, но отличающихся по химическим свойствам (изобаров). Он был уверен, что ученые будущего научатся разделять атомы, считающиеся тогда неделимыми. И оказался прав.

Типы студентов, карикатура XIX века. Украинец

В мае 1868 г. по представлению Д.И. Менделеева Александр Михайлович был избран ординарным профессором Санкт-Петербургского университета на кафедру химии. Совет Казанского университета в знак высочайших заслуг Бутлерова 22 февраля 1869 г. избирает его своим почетным членом и постановляет поместить его искусно выполненный масляными красками портрет в профессорской читальне.

В 1874 г. Бутлеров уже состоял ординарным академиком и одновременно профессором Высших женских курсов, являя горячее участие в развитии женского образования в просвещенной Российской Империи. После смерти своего учителя Н.Н. Зинина, Бутлеров избирается президентом Русского физико-химического общества (с 1880 по 1883 гг.); впоследствии остался почетным членом. Александр Михайлович также состоял членом Вольного экономического общества (с 1871), получив даже награду от его руководства за свой труд по… пчеловодству. В годы советской власти Бутлерова назовут «отцом русского рационального пчеловодства» (книга с таким названием выйдет в 1925 г. за авторством С. Петрова).

Великий просветитель, он также охотно читал публичные лекции. Современники характеризовали его как открытого, веселого и общительного человека, преданного служителя науки.

«А.М. Бутлеров один из величайших русских ученых. Он русский и по ученому образованию, и по оригинальности трудов. Ученик знаменитого нашего академика Н.Н. Зинина, он сделался химиком не в чужих краях, а в Казани, где и продолжает развивать самостоятельную химическую школу. Направление ученых трудов А.М. Бутлерова не составляет продолжения или развития идей его предшественников, но принадлежит ему самому. В химии существует бутлеровская школа, бутлеровское направление». Такую характеристику дал гениальному теоретику химии великий Д.И. Менделеев в своем представлении Бутлерова на кафедру химии Петербургского университета.

Наполненный научными идеями, Александр Михайлович еще многое мог бы успеть сделать, однако 17 августа 1886 г. его не стало.

История 9
Неудавшийся певец, ставший ученым

Одним из самых талантливых учеников великого химика А.М. Бутлерова называют Алексея Евграфовича Фаворского (1860–1945). Он вошел в историю химии как создатель промышленных способов получения ароматических веществ, синтетического каучука и пластмасс.

Алексей Евграфович Фаворский родился 4 марта 1860 года в селе Павлове Нижегородской губернии (после – Горьковской области), в семье местного священника Евграфа Андреевича Фаворского. В их селе, располагавшемся в живописном месте на реке Обь, имелись несколько церквей и собор, а в церквях, как и водится, размещались церковно-приходские школы, куда и ходили дети из окрестных сел. В советских книгах, если и рассказывается о детстве Алексея Евграфовича, то обязательно говорится, что, дескать, «школ в то время не было даже в таком большом селе, как Павлово», – однако это пропагандистская ложь, представлявшая русское население Империи темным и забитым. И даже если вместо школы ребенок проходил начальное обучение на дому, то ничего зазорного в том не было, а лишь свидетельствовало об индивидуальном подходе. Однако соглашусь, что не все 100 % населения огромной страны тогда было грамотным.

Алексей Евграфович Фаворский

Дальнейшее образование юный Алёша получал в гимназии в Нижнем-Новгороде, где окончил семь классов; в восьмой класс он пошел уже в Вологодскую гимназию (завершит обучение в 1878 г.).

Его детская любовь к природе, окружающему животному и растительному миру переросла в страстное увлечение естествознанием. И потому Алексей Евграфович поступает на естественное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, где в то время работали великие ученые умы, корифеи Русской Науки – Д.И. Менделеев, А.М. Бутлеров, И.М. Сеченов, В.В. Докучаев, Н.А. Меншуткин и другие. На лекциях они поражали студентов величием своих мыслей и знаний; Фаворский наслаждался, все глубже и глубже вникая в предмет, и понимая, что отныне его призвание – химия. Ему повезло, когда удалось наконец попасть в лабораторию А.М. Бутлерова. Однако с этого момента неудачи стали преследовать Алексея Евграфовича; уже и его товарищи, ставившие опыты под началом Александра Михайловича, опубликовали свои первые научные работы, а ему все никак не удавалось осилить какой-нибудь результативный опыт.

В тот момент неудач ему посыпались намеки бросить все и идти в оперетту. Дело в том, что у Фаворского был замечательный голос, и однажды, когда исполненную им арию из «Демона» услышал хозяин оперетты, он стал всерьез и настойчиво приглашать молодого исполнителя на сцену, суля хорошее жалование. Но это только подстегнуло будущего ученого, и он с новой силой приступил к работе.

Уже после окончания университета в 1882 г. Алексей Фаворский делает свое первое открытие – открытие изомерных превращений однозамещенных ацетиленовых углеводородов под влиянием спиртового раствора едкого калия при нагревании. Возможно, для него тогда каждое из этих слов звучало как музыка. Изомерные превращения веществ – это когда без изменения состава вещества происходит перестановка порядка отдельных атомов, групп атомов или делается перемещение двойных и тройных связей; а вещество при этом обретает совершенно новые свойства.

Впервые в истории органической химии А.Е. Фаворский установил перемещение тройной связи (ацетиленовой связи) и переход несимметричной молекулы с тройной связью в симметричную. Что было высоко оценено Бутлеровым. Открытая Фаворским реакция впоследствии послужила основой для развития нового направления в органической химии.

В 1891 г. Алексей Евграфович защитил диссертацию на степень магистра на тему «По вопросу о механизме изомеризации в рядах непредельных углеводородов», материалы которой были опубликованы.

С этого момента, можно сказать, был заложен фундамент, на котором затем шло становление не только самого Фаворского как выдающегося ученого, но и его сильнейшей школы химиков. Среди его учеников будет и знаменитый создатель синтетического каучука Сергей Васильевич Лебедев (1874–1934). Лебедев стал заниматься проблемой синтеза каучука с 1907 г., направляемый своим великим учителем; и более до конца своих дней не отойдет от этой увлекательной темы. В 1908 г. в результате опытов он получает бутадиеновый каучук, но то был лишь новый шаг на пути создания истинно синтетического каучука, промышленное производство которого было бы экономически оправдано.

В 1906 г. Алексей Евграфович Фаворский публикует свою работу о получении универсального растворителя – диэтиленового эфира.

* * *

И через короткое время по методу Фаворского в Америке производство этого растворителя поставили на поток. Ни о каком патенте и мнении изобретателя речь не шла. Опубликованные рецепты были просто украдены. Впрочем, не только этот, но и многие другие из открытий русского ученого использовались иностранцами в промышленных целях.

* * *

Также в 1906 г. он опубликовал новую работу об открытом им способе получения изопрена – вещества, из которого в растениях-каучуконосах образуются молекулы каучука. Многие растения вырабатывают углеводород, к примеру, южные растения превращают его в млечный сок, содержащий каучук, а растущие на севере – в пахучие липкие смолы.

* * *

Производство синтетического каучука по методу Фаворского было тут же налажено в Германии немецким промышленником Мерлингом.

* * *

Фаворским также открыт способ получения простых виниловых эфиров; этот способ лег в основу производства синтетических смол. Причем его смолы разительно отличаются от древесной или каменноугольной смолы. На основе смол, создаваемых по методу ученого, после делались лаки, клеящиеся вещества, пластмассы и даже искусственный шелк.

В 90-х годах XIX века талантливый химик открыл способ превращения химического вещества дихлоркетона в кислоты акрилового ряда. Уже в советское время это открытие применялось для создания отдельных видов пластических масс. На кабинах советских самолетов и в советских танках стояла прозрачная пластмасса – прозрачная броня, как ее патетически назвали историки.

Вообще же над созданием разными способами искусственного каучука трудились многие русские ученые. К примеру, химик-органик И.Л. Кондаков в 1899 г. открыл способ превращения в каучукоподобное вещество такого углеводорода, как диметилбутадиен. Он доказал, что этот углеводород, также как изопрен, под воздействием света и некоторых других веществ способен полимеризоваться и превращаться в высокомолекулярное каучукоподобное вещество. В советских источниках можно найти другую дату свершения этого открытия – 1910 год; и вряд ли здесь ошибка, скорее всего умышленная ошибка из серии «безграмотной и забитой» России, которую во всем опережал «просвещенный Запад»…

* * *

В 1914–1918 гг. на немецком заводе, специально для этого построенном в Ливеркувене, было выработано около 2.000 тонн синтетического каучука (так наз. метил-каучука), производимого по способу русского ученого Кондакова.

* * *

Следует сказать, что подобная промышленность была дорогостоящей и после войны завод закрыли. А Иван Лаврентьевич Кондаков (1857–1931), успешно работавший также в области биохимии и фармации, после кровавого 1917 года был вынужден навсегда покинуть Родину и обосноваться в Праге; работал в Пражском университете, развивая одно из направлений бутлеровской школы – изучение реакций непредельных органических соединений.

Иван Лаврентьевич Кондаков

Алексей Евграфович Фаворский с начала ХХ века и до большевистской революции работал в Санкт-Петербургском университета; также одновременно преподавал на кафедре органической химии Петербургского технологического университета и на Высших женских курсах (1902–1918). Здесь, на Высших женских курсах А.Е. Фаворский (вместе со своим помощником К.И. Дебу) организовал большую лабораторию органической химии, где подготавливал не только научные работы, но и великолепные кадры русских женщин-химиков. Все эти долгие годы он являлся главным редактором «Журнала Русского физико-химического общества».

Химический кабинет, фото начала ХХ века

«Подлинный расцвет научного творчества Фаворского начался после Великой Октябрьской социалистической революции», – таково клише советских изданий. На самом деле им лишь подводятся итоги и дорабатываются те направления, которые интересовали ученого до всяких там революций. Любой ученый всегда идет своим путем; и зависит он не столько от системы, сколько от средств, которые вкладывает система в его научную деятельность. И, вполне вероятно, не будь того, что произошло в 1917 году, его научный труд достиг бы еще более высоких вершин. Как знать…

Памятник А.Е. Фаворскому в городе Павлове

В 1929 г. Фаворский, ставший уже не русским, а советским ученым, избирается действительным членом Академии наук СССР; он организует при академии лабораторию органического синтеза. Позже на ее базе создается Институт органической химии Академии наук СССР в Ленинграде.

«За выдающиеся заслуги в области синтетического каучука» ему в 1941 г. присуждена премия имени Сталина первой степени, дающая основную привилегию, кроме почёта – крупную сумму денег. А «за плодотворную деятельность в Институте прикладной химии» награждают орденом Ленина, – вручают не имеющий никакой номинальной ценности (особенно по сравнению с наградами времен царской эпохи!) орден с профилем патологического ненавистника русской нации и русской интеллигенции, объявлявшего во всеуслышание русских интеллигентов и ученых «гов…м». Всего получил четыре ордена Ленина, орден Трудового Красного Знамени и звание Героя Социалистического труда (1945). Любопытно, как бы звучало, если бы его коллеги за границей получали звание Героев Буржуазного труда; «гений» системы советского дебилизма еще не получил свою окончательную оценку от Истории.

А.Е. Фаворский был избран почетным членом Французского химического общества (в 1925 г.) и американского химического общества.

Алексей Евграфович Фаворский, живя в эпоху царизма, не служил бы за кремлевскую пайку; он никогда бы не нуждался в деньгах, обязательно бы стал академиком, причем не только Русской Академии наук, но и иностранных, и также избирался бы почетным членом многих научных отечественных и зарубежных обществ.

История 10
Светозарная дуга профессора Петрова

Как известно, гений мировой науки Михаил Васильевич Ломоносов предположил, что ученые со временем смогут найти решение как освещать не только помещения, но и ночные улицы, используя, к примеру, газовый разряд. А новую форму газового разряда – электрическую дугу – зажег опытным путем в своей лаборатории 23 ноября 1802 года великий русский физик, академик Василий Владимирович Петров (1761–1834), создав тем самым электрический свет. Это произошло следующим образом. Соорудив самую мощную по тем временам батарею элементов, В.В. Петров присоединил к ней два древесных угля и чуть коснулся ими друг друга. В тот же момент сверкнула искра. Тогда ученый раздвинул угли, однако искра не погасла, а превратилась в ослепительное пламя, соединившее тонкой струйкой угли.

Василий Владимирович Петров

В 1803 году в типографии Государственной Медицинской Коллегии была отпечатана книга «Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4.200 медных и цинковых кружков, и находящейся при Санкт-Петебургской Медико-Хирургической Академии». Впервые в книге были описаны те привычные для современных специалистов понятия, как то: изолирование проводов, роль внутреннего сопротивления батареи, влияние поляризации на работу батареи. В одной из статей автор подробно описал открытую им электрическую дугу, сообщив читателям, что его открытием «темный покой освещен быть может», – заложив тем самым основы электрического освещения.

Василий Владимирович Петров родился 19 июля 1761 г. в небольшом городке Обояни (ныне в Курской области) в семье приходского священника. Первоначальное образование мальчик получил в церковно-приходской школе. И впоследствии поступил в Коллегиум – школу высших наук, расположенную в Харькове, на Украине. По окончании Коллегиума в 1785 г. (по другим источникам – сию школу он якобы не закончил) Василий переехал в Санкт-Петербург, где сделался гимназистом учительской гимназии (по другим источникам – учительской семинарии), увлекаясь особо физикой и математикой. Не окончив гимназии, с 1788 г. В.В. Петров некоторое время учительствует в столице, а после направляется на Алтай, в Барнаул, где получает место учителя физики, математики, русского и латинского языков в Колываново-Воскресенском горном училище. Там он пробыл пять лет, зарекомендовав себя отменным педагогом, и в результате вновь вернулся в северную столицу, чтобы обучать учеников Измайловского кадетского училища. В 1793 г. Василий Владимирович Петров переведен в Главное петербургское врачебное училище (другой вариант: Петербургское медико-хирургическое училище при Главном хирургическом госпитале). И после преобразования этого заведения в Медико-Хирургическую академию (1795), занял должность экстраординарного профессора математики и физики. В. Петров проработает в академии до 1833 года. Одновременно являясь профессором физики 2-го Кадетского корпуса; а еще – излагая курс физики в Академии художеств.

Именно Василий Владимирович Петров создал в Медико-Хирургической академии физический кабинет, ставший крупнейшим русским научным центром первой трети XIX века и одним из лучших в Европе.

Вид на Медико-Хирургическую академию. Санкт-Петербург, фото 1914 года

В 1802 г. физик и основоположник русской электротехники Петров избирается в члены-корреспонденты Русской Императорской Академии наук (по другим сведениям – в 1803). А через 13 лет становится ординарным академиком. В 1808 году Василий Владимирович также был удостоен звания академика Медико-Хирургической академии; в 1810-м – избирается почетным членом Эрлангенского физико-математического общества (Германия); в 1829-м становится почетным членом Виленского университета.

В последние годы жизни профессор В.В. Петров потерял зрение, у него обнаружилась катаракта, однако после удачной операции ученый вновь смог видеть и работать.

Созданный им физический кабинет являлся не только базой для проведения практикумов студентов (также новшество в обучении, применяемое впервые В.В. Петровым), но одновременно и прекрасной исследовательской лабораторией. Там было собрано большое число физических инструментов, большей частью закупленных на государственные средства как на родине, так и за границей. Санкт-Петербурский стекольный завод и лучшие столичные механики на протяжении многих лет изготовляли приборы и инструменты по эскизам Василия Владимировича Петрова. Иные приборы ученый создавал только своими руками. Его близкие и коллеги даже подмечали некий фанатизм в заполнении физического кабинета всевозможными предметами для исследований.

Важно указать, что в те времена в Империи интерес к наукам был столь высок, что многие представители русского дворянства обзаводились собственными коллекциями приборов для проведения различных опытов и научных изысканий. И занимались ведь не только меценатством и коллекционированием, а и применяли их по прямому назначению! К примеру, в кабинете-лаборатории Петрова оказались многочисленные уникальные приборы, принадлежавшие графу Д.П. Бутурлину. По просьбе Петрова государство выделило ассигнования в сумме 28.000 рублей на покупку всей научной коллекции физико-химических приборов, продаваемой наследниками после смерти графа. Зимой 1802 года ученый, самолично возглавляя вереницу саней, перевез ценное приобретение из Москвы в Санкт-Петербург.

В его любимом детище – научной лаборатории к концу жизни хозяина насчитывалось более 600 приборов (не считая мелких предметов и приспособлений). Треть всего предназначалась для опытов с электричеством и магнетизмом. Что определяло главное направление деятельности русского ученого.

К слову сказать, Василий Владимирович не был «скопидомом», и потому мог оделить коллег своими дорогостоящими научными вещами (хоть и купленными за счет государственной казны, да без привычных глазу советского человека инвентарных номеров!). Известно, что много приборов Василий Владимирович Петров выделил для физического кабинета при Виленском университете. Что во многом помогло поднять там преподавание физики на новую высоту, так как преподаватели получили большую возможность демонстрировать опыты в кабинетах, а студенты – использовать их при лабораторных работах.

Как упоминалось, в 1802 г. Петров открыл явление свечения, возникающего между угольными электродами, по которым струится электрический ток.

* * *

Годами позже в докладе Королевскому обществу английский ученый Гемфри Дэви рассказал о такого же рода явлении. В 1812 г. он подробно описал это явление, назвав его «вольтовой дугой».

Так за границей открытие Василия Владимировича Петрова приписали Дэви.

* * *

Ученик знаменитого Фарадея английский химик и физик Гемфри Дэви (1778–1829) стал членом Лондонского королевского общества в 1801 г.; а с 1802 г. – профессором Королевского института. Любопытно, что в 1829 г. Дэви изберут иностранным почетным членом Санкт-Петербургской Академии наук. Он открыл «веселящий газ» (закись азота); создал водородную теорию кислот и даже разработал курс сельскохозяйственной химии, издав книгу «Основания земледельческой химии» (1813); сделал много других важных и нужных открытий. Да, ученый описал опыты, в которых он, присоединив два куска древесного угля к полюсам гальванической батареи, наблюдал при сближении этих кусков электрическую дугу. Опыт был включен в его книгу «Начало химической философии», вышедшей в 1812 году. Но именно то же уже было открыто в 1802-м и вышло в опубликованном труде русского ученого В.В. Павлова в 1803-м.

Говорят, сам Дэви не претендовал на открытие. Но только в конце XIX века, уже много позже после смерти русского физика, академика В.В. Петрова был восстановлен его приоритет в открытии электрической дуги. Однако мы знаем термин «вольтова дуга», данный явлению вовсе не первооткрывателем.

Получив дугу, ставшую впоследствии зваться «вольтовой» (хотя она должна бы зваться «дуга Петрова»!), Василий Владимирович Петров исследовал ее свойства и обнаружил, что ее самое можно применять для освещения, а высокую температуру, развивающуюся в дуге – для расплавления и сварки металлов; кроме того, ученый выяснил способность восстановления металлов из их окислов. Впоследствии его открытие стало применяться в дуговых источниках света, в плавильных печах, электросварке и электрометаллургии.

Производя опыты в области электричества, русский физик писал: «Гораздо надежнее искать источник электрических явлений не в умствованиях, к которым доселе только прибегали почти все физики, но в непосредственных следствиях самых опытов». Он подметил важную закономерность в электрической цепи – зависимость силы тока от площади поперечного сечения проводника; указал, что при увеличении сечения проводника (используя одну и ту же гальваническую батарею) сила тока в нем возрастает. И в этом, – как указывают историки науки – Василий Владимирович Петров является одним из самых ранних предшественников немецкого ученого Г.С. Ома, четверть века спустя, в 1827 г., установившего закон, носящий его имя.

В.В. Петров явился первооткрывателем не только электрической дуги, но и такого явления, как люминесценция – особого свечения тел, испускающих характерный для каждого из них свет. Он изучал свечение гниющих растений, животных организмов и минералов. Исследуя свечение минеральных фосфоров, обладающих сильной способностью к подобному свечению, русский ученый установил различие между хемилюминесценцией, происходящей за счет химических превращений в теле и фотолюминесценцией, которая совершается за счет подводимой энергии света. Много позже явление люминесценции нашло свое разнообразное научное и техническое применение, в том числе и в оптике.

Также Василий Владимирович Петров провел много опытов электролиза (разложения посредством электрического тока) жидкостей: воды, растительных масел и алкоголя. При этом впервые применяя изоляцию проволочного проводника, покрыв его сургучом.

Академик Василий Владимирович Петров явился первым русским ученым, досконально изучавшим явления электризации тел. Он же исследовал явления, происходящие с наэлектризованными телами в разреженном пространстве. Для чего понадобилось построить специально сконструированную машину. В результате опытов ученый опроверг установившееся мнение, что металлы нельзя наэлектризовать трением.

Впрочем, труды академика относились не только к различным областям физики, но и химии и метеорологии. Многие годы он возглавлял метеорологические исследования, проводившиеся в Русской Императорской Академии наук Санкт-Петербурга. И кроме ведения своих наблюдений успевал обрабатывать многочисленные, поступающие из разных городов страны, журналы метеорологических наблюдений.

Кроме того, Василий Владимирович Петров писал научные труды, которые были хорошо известны его современникам и изучались всеми физиками того времени. Им был переработан учебник физики для русских гимназий, дополненный популярной главой об электричестве. Учебник этот стал долгожителем – им пользовались в течение полувека!

Открытия Василия Владимировича Петрова в области электричества уже в 1812 году были использованы практически П.Л. Шиллингом при создании им первого электрического запала для воспламенения подводных мин (!). Повторно опыты взрывания проведут в 1815, 1822 и 1827 гг. Русский электротехник и востоковед барон Павел Львович Шиллинг (1786–1837), выпускник 1-го Кадетского корпуса (1802), был сотрудником Генерального штаба Русской армии и переводчиком русского посольства в Мюнхене. Свою мину, вернее, взрыв изобретенной им электрической мины он продемонстрировал в 1812-м на реке Неве прямо в Санкт-Петербурге. А в 1813 году отважный ученый будет сражаться в рядах 3-го Сумского гусарского полка, и за боевые заслуги получит ордена и доблестную награду – именную саблю. Его мина будет подвергнута войсковым испытаниям в конце 20-х гг., и с 1833 г. станет осваиваться специальным саперным подразделением Русской армии. Добавлю лишь, что П.Л. Шиллинг в 1832 г. завершит создание электромагнитного телеграфа и проведет его демонстрацию в октябре в своем жилище на Марсовом поле, дом 7. После же демонстрации изобретения в 1835 г. на съезде Немецкого общества естествоиспытателей и врачей, П.Л. Шиллингом по распоряжению правительства вокруг здания Адмиралтейства в северной столице был проложен телеграфный кабель, соединяющий аппараты, установленные в крайних помещениях огромного здания. Талантливый ученый и практик получил задание обустроить линию электромагнитного телеграфа между Петергофом и Кронштадтом, однако смерть помешала ему принять участие в этом.

П.Л. Шиллинг на марке СССР, 1982 г.

ПЛ. Шиллинг организует первую в России гражданскую литографию; а до того станет применять литографию для множения географических карт и военных документов. Уже работая чиновником в восточном департаменте, Павел Львович будет принят в ряды почетных членов различных иностранных обществ; станет членом-корреспондентом Санкт-Петербургской Академии наук (1827). Одно из изданий, посвященных ученому и вышедших в 1886 г., называется так: «Изобретатель электромагнитного телеграфа барон П.Л. Шиллинг фон Канштатт» (думается, в сём немаловажный нюанс).

Правление «Общества электрического освещения», Санкт-Петербург

Прежде чем усовершенствовать дугу Петрова, русским ученым удавалось применять это удивительное открытие для непосредственного освещения. В 1836 г. русский ученый в области физики, минералогии и сельского хозяйства, профессор Московского университета Михаил Григорьевич Павлов (1793–1840) писал: «Кажется, недалеко то время, когда электричество, сделавшись всеобщим средством освещения, заменит собою горение всех потребляемых на то материалов, как теплота в парах водяных заменила неимоверное количество силы механической. В способности тому электричества сомневаться невозможно; нужно только явление изобретательного человека, могущего приспособить этот чудесный огонь к ожидаемому употреблению». Среди изобретательных умов оказался русско-немецкий физик и электротехник, член Санкт-Петербургской Академии наук Борис Семенович Якоби (наст. Морис Герман Якоби; 1801–1874), который первым предпринял попытку использовать электрический свет. В 1849 году дуга Петрова зажглась на башне Адмиралтейства, а также на одной из площадей Санкт-Петербурга, освещая близлежащие улицы. Проведя большую часть жизни в северной столице, подданный Российской Империи Б.С. Якоби считал Россию «вторым Отечеством, будучи связан с ней не только долгом подданства и тесными узами семьи, но и личными чувствами гражданина».

Второй опыт применения дуги Павлова в России был предпринят в 1853 году; профессор Савельев по примеру Якоби осветил улицы Казани.

Здание электростанции Георгиевская, 1890 год

Для того чтобы заставить электрическую дугу гореть устойчиво и непрерывно, нужно было еще изобрести устройство, помогающее сохранять неизменное расстояние между углями. Теперь массовое практическое применение светозарной дуги зависело от решения проблемы регулятора. Над этой проблемой также трудились русские изобретатели. В конце августа 1856 года, в дни коронации Александра II на здании Лефортовского дворца в Москве было установлено сразу несколько «электрических солнц». Их работу поддерживали механические регуляторы А.И. Шпаковского. Русский изобретатель, полковник Александр Ильич Шпаковский (1823–1881) в начале 50-х гг. XIX века разработал конструкцию дуговой лампы, в которой регулирование расстояния между концами углей осуществлялось электромагнитным и часовым механизмами. С помощью одиннадцати таких ламп и была осуществлена крупнейшая для того времени электрическая и иллюминационная установка во время коронационных торжеств. Среди изобретений этого выдающегося человека – сигнальный фонарь для кораблей; паровые пожарные машины; паровой водоподъемный инжектор; открытие способа брикетирования торфа и др.

Все эти упоминания лишь для одного: вчитаться и поразиться, какой просвещенной уникальной страной была Российская Империя, какие созидательные люди составляли ее основу! И какую научную и культурную мощь мы потеряли с приходом большевиков.

Однако вернемся к Василию Владимировичу Петрову. Как жаль, что из советских источников исчезли главные составляющие принадлежности русских людей золотого праведного века России; и уже так сложно узнать, был тот или иной талант из княжеского, графского рода, имел ли честь прозываться бароном, иль был купеческий, крестьянский сын. Утешением может служить лишь то, что в науку шли лучшие из лучших сыновей (и дочерей) всех сословий великой России.

Открыватель электрической дуги, выдающийся физик и электротехник академик Василий Владимирович Петров скончался в 1834 году и был похоронен на Смоленском кладбище. В конце XIX века, в 1892 г. его имя присваивают электрической станции Военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге. В ХХ веке дуга Петрова, приобретя усилиями других ученых умов новые качества, стала работать в прожекторах, кинопроекторах, установках для спектроскопии и проч.; в серийное производство были запущены лампы дневного света – люминесцентные лампы.

Считается, что История не сохранила для нас ни единого портрета этого человека. Жаль… Тогда хоть припомним слова из его самого известного мемуара об электричестве «Известие о гальвани-вольтовских опытах»; труд заканчивается словами: «Я надеюсь, что просвещенные и беспристрастные физики по крайней мере некогда согласятся отдать трудам моим ту справедливость, которую важность сих последних опытов заслуживает». Но найдутся ли воздать трудам человека, не раз подчеркивавшего: «я – природный россиянин» те, кого можно ныне назвать «просвещенные и беспристрастные»?!

История 11
«Свет приходит из России!»

Для того чтобы электрическое освещение вошло в нашу жизнь, нужно было не только найти явление электрической дуги и создать регуляторы. Дуга требовала сильного тока. И даже созданные электротехническими талантами динамомашины не решили всех проблем. Оттого что потребляемый дугами тогдашних конструкций ток был очень сильным, каждая дуга нуждалась в собственной динамомашине. И снова решение проблемы находится в Российской Империи.

В 1876 г. русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков (1847–1894) гениально просто решил проблему регулирования дуги Петрова: в «свече» Яблочкова угли расположены параллельно друг другу и разделены изолирующим слоем. Прообраз лампочки – «свеча» Яблочкова – был первым прибором, работавшем на переменном токе; переменный ток нужен был для того, чтобы угли сгорали равномерно, становясь поочередно то отрицательными, то положительными. Яблочкову удалось решить проблему питания генератором нескольких «свечей». Именно применяя переменный ток, ученый нашел способ осуществить независимое питание нескольких свечей от одного источника. До сей поры «раздробить» свет для одновременного освещения, к примеру, нескольких помещений или улиц, не удавалось. Проблема была решена с помощью изобретенного Яблочковым трансформатора. Схема присоединения группы дуговых ламп с динамомашиной посредством трансформаторов обеспечивала полную независимость работы каждой отдельной «свечи», давая возможность питать несколько «свечей» одним источником тока.

Военный инженер, ученый и изобретатель в области электротехники Павел Николаевич Яблочков создал много свечей различного типа, начиная от маленькой, 80-свечевой и заканчивая мощными, 6.000-свечовыми светильниками.

Родился будущий конструктор в имении отца на хуторе Байки близ села Петропавловского Сердобского уезда Саратовской губернии. Как многие дворяне, получил начальное образование дома. Уже в 12-летнем возрасте он придумал особый угломерный инструмент для землемерных работ, который применялся на практике. Три года учился в Саратовской гимназии (до 1862 г.), после чего был переведен в подготовительный пансион в Санкт-Петербурге, а уже в 1863 г. стал студентом Военно-инженерного училища. Выпущенный в августе 1866 года подпоручиком в 5-й сапёрный батальон инженерной команды Киевской крепости, Яблочков наконец вступил на инженерное поприще, к которому испытывал сильнейшую тягу. Однако в конце 1867 г. Павел Николаевич уже уволен в отставку (считается, что по болезни), но в связи с тем, что он становится слушателем Офицерских гальванических классов, в 1868 г. вновь надевает военную форму. Это заведение считалось лучшей в России школой, где изучали электротехнику; на протяжении года здесь готовили специалистов в области военно-минного дела, подрывной техники, применения гальванических элементов, а также военной телеграфии. В начале 1869-го Яблочков вновь зачислен в свой батальон в качестве батальонного адъютанта, заведующего делопроизводством и отчетностью.

Отныне, получив основы современной ему электротехники, Павел Николаевич прекрасно понимал, какие перспективы имеет электричество и в военной сфере, и в обыденной жизни. Он знал, что такое получивший широкое распространение электромагнитный телеграф русского ученого П.Л. Шиллинга; знал об успешных опытах петербургского профессора и академика Б.С. Якоби по применению электродвигателя для движения судна, знал об открытии им гальванопластики. Но Яблочкова интересует практическая электротехника, где он мог бы применить свои знания и талант.

Отслужив год, Павел Николаевич покидает военную службу, чтобы занять место начальника телеграфной службы Московско-Курской железной дороги. Он часто посещает недавно созданный и открытый Политехнический музей, где получает возможность заниматься своими опытами; в это же время ему удается сконструировать и некоторые свои изобретения. В конце 1873 г. он знакомится с талантливым русским электротехником В.Н. Чиколевым, от которого узнает о работах русского изобретателя А.Н. Лодыгина по конструированию и применению ламп накаливания. Он сам стремится быть полезным в области освещения и потому без сожалений в 1874 году оставляет свою службу, чтобы полностью отдаться науке.

Павел Николаевич Яблочков оборудует на свои средства в Москве мастерскую физических приборов. А вскоре получает крупный заказ на устройство электрического освещения железнодорожного полотна прямо с паровоза – для обеспечения безопасного следования царской семьи в Крым. Эта работа была проведена успешно и стала первой в мировой практике в области электрического освещения на железных дорогах.

П.Н. Яблочков в годы работы в Москве

В 1875 г. Яблочков оказывается в Париже, знакомится с известным механиком-конструктором академиком Бреге и некоторое время работает в его мастерских, где конструируют телеграфные аппараты и электрические машины. Продолжая начатые на Родине работы по усовершенствованию регулятора для дуговой лампы, Н.П. Яблочков уже в конце того же года оформляет конструкцию, которая станет известна как «электрическая свеча», или «свеча Яблочкова». Его изобретение произведет полный переворот в технике освещения!

Раушская электростанция, фото 1910 года

Это значимое событие произошло 23 марта 1876 года, – когда во Франции изобретатель получил привилегию (сродни патенту) на свою «свечу»; затем последовали другие привилегии в других странах на совершенно новый, незнаемый доселе источник света.

Линия электропередачи на Лесной улице. Москва, 1912 год

В том же 1876-м «свеча» стала главным экспонатом на Лондонской выставке физических приборов. Вся мировая пресса с восторгом возвещала, что настала новая эра в развитии электротехники.

В 80-х годах XIX века «свечами Яблочкова» освещаются мостовые Лондона, улицы, магазины и театры Парижа (театр «Шатле», площадь Оперы, универсальный магазин «Лувр»), развалины римского Колизея, дворец короля Камбоджи и дворец шаха в прекрасной и загадочной Персии. Тогда же печатные издания всего мира пестрели заголовками: «Россия – родина света!», «Свет приходит к нам из России!» Новый способ освещения во всем мире стали называть «русским светом» и «северным светом».

Монтаж электропроводов на Театральной площади города Москвы, фото 1900 года

В тогдашних изданиях журналов и газет можно найти изображения различных мест: улиц, гостиниц, гавани, ипподрома и проч., ярко озарённых «русским светом». По словам современников изобретателя, каждый вечер в начале сумерек на площади Оперы в Париже собиралась большая толпа народа. Глаза присутствующих были устремлены на два ряда белых матовых шаров, подвешенных на высоких столбах по обе стороны площади. Внезапно эти гирлянды шаров загорались приятным розоватым и голубоватым светом. Публика, собиравшаяся там, сравнивала их с нитью жемчуга на фоне чёрного бархата. Парижане, привыкшие к тусклому свету керосиновых и газовых горелок и стеариновых свечей, были очарованы яркостью нового освещения и восторгались, словно дети; «la lumiere russe» («русский свет») было выгравировано на оправе всех фонарей, изобретенных гением Яблочкова.

Однако для улучшения работы «свечи» нужно было решить ряд различных вопросов (к примеру, изначально «свеча» могла гореть непрерывно лишь полтора часа, а затем сгорала); и Н.П. Яблочков прилагает максимум изобретательского таланта, чтобы усовершенствовать свое детище. Он тесно контактирует с живущим в Париже известным электротехником бельгийского происхождения Зенобом Теофилем Граммом (1826–1901; в советских источниках опять же по советской традиции прозван на еврейский манер Зиновий Грамм), который в 70-е годы XIX века организовал «Общество производства магнитно-электрических машин Грамма». Специально для «свечей Яблочкова» этот конструктор выпускал свои машины переменного тока; в его динамомашинах и электромоторах применялся принцип разработанного Яблочковым еще в начале 70-х годов барабанного якоря (но об этом нюансе мы поговорим позже).

Во время работы над своей дуговой лампой Яблочкову пришлось первым в мире столкнуться с вопросом коэффициента мощности, решить ряд других совершено новых вопросов. Но и его изобретение оказывало сильнейшее влияние на работу других ученых и конструкторов в области электрического освещения, к примеру, в области научной фотометрии.

Говоря о Яблочкове, нельзя не упомянуть о Лодыгине и Чиколеве хотя бы потому, что работы этих трёх выдающихся русских электротехников тесно переплетались между собой.

В одном ряду с первооткрывателями в области электрического освещения стоит русский инженер А.Н. Лодыгин, создавший совершенно новый принцип использования электрической энергии для освещения. Александр Николаевич Лодыгин (1847–1923) изобрел первую пригодную к использованию лампу накаливания.

Александр Николаевич Лодыгин

В отличие от других ученых умов, работавшими над усовершенствованием электрической лампы накаливания, русский изобретатель Лодыгин впервые превратил ее из физического прибора в практическое средство освещения; он показал преимущества применения металлической (вольфрамовой) проволоки для изготовления тела накала и, следовательно, положил начало производству экономичных ламп накаливания (в отличие от угольных ламп, используемых прежде). Именно Лодыгин дал толчок для умозаключений Т.А. Эдисона и Д. Свана, усовершенствовавших его лампочки и превративших их в предмет массового потребления.

Александр Николаевич Лодыгин родился 18 октября 1847 года в имении родителей в Тамбовской губернии. Закончил Воронежский кадетский корпус в 1865 г., после чего проходит курс в Московском юнкерском училище и получает чин подпоручика. Отслужив в качестве армейского офицера положенный срок, Александр Николаевич выходит в отставку, чтобы па максимуму найти применение своим инженерным талантам. В конце 60-х годов он разработал конструкцию летательного аппарата типа геликоптера с приводом винтов от помещенного на борту электродвигателя, и 1870 г. предложил ее в Комитету национальной обороны в Париже для использования в условиях длившейся тогда франко-прусской войны. Предложение было принято и автор изобретения направляется на заводы Крезо. Однако поражение Франции в войне и желание экономить средства сделало постройку летательных аппаратов ненужной, и Лодыгин возвращается в Российскую Империю. И тут ему приходит выгодное предложение от Общества нефтяного газа «Сириус», куда Александр Николаевич приглашен работать в качестве техника. А так как изобретатель, создавая свой «самолет», думал о создании и некоего источника света для освещения аппарата, то теперь он находит время для более плодотворной работы именно над этой проблемой. Однако вскоре убеждается, что имеющихся у него знаний недостаточно. И – вот же люди, вот же патриоты и созидатели!!! – становится вольнослушателем Санкт-Петербургского университета, знакомясь с достижениями отечественной и зарубежной научной мысли, популярно излагаемой выдающимися русскими учеными, профессорами и академиками, работающими в стенах учебного заведения.

На помощь талантливому конструктору пришли братья Дидрихсон, которые работали на него в качестве механиков. Один из них, русский электротехник Василий Федорович Дидрихсон (1851–1930), изготовляя все конструкции ламп накаливания, разрабатывавшиеся Лодыгиным, внес существенные технологические усовершенствования, как то: осуществил откачку воздуха из нее; применил в лампе несколько волосков (в случае перегорания одного из них следующий включался автоматически); улучшил способ изготовления этих волосков. Известно, что в дальнейшем Василий Федорович работал механиком одесского телеграфа.

На протяжении многих лет А.Н. Лодыгин демонстрировал свои усовершенствованные изобретения. Он располагал несколькими экземплярами ламп накаливания в 1872 г.; в 1873 г. им была построена более совершенная с точки зрения продолжительности службы лампа. В том же 1873 и 1874 гг. принцип работы этой лампы был показан во время лекций, которые читал сам автор (к примеру, в Технологическом институте). Осенью 1873 года демонстрация изобретения проходила на улице Одесской в Санкт-Петербурге. Свидетель этого события инженер Н.В. Попов впоследствии поделится впечатлениями: «На двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет. Масса народа любовалась этим освещением, этим огнем с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно было читать при керосиновом освещении и при электрическом. На панели между фонарями лежали провода с резиновой изоляцией, толщиной в палец. Что же это была за лампа накаливания? Это были кусочки ретортного угля диаметром около 2 миллиметров, зажатые между двумя вертикальными углями из того же материала диаметром в 6 миллиметров. Лампы вводились последовательно и питались или батареями, или магнито-электрическими машинами системы Ван-Мальдерна, компании Альянс, переменного тока» (см. журнал «Электричество», 1923).

The free sample has ended.

Русская Наука. Украденные открытия

Ольга Грейгъ

3,2

5 ratings

review

quotes

Read excerpt

$5.33

Genres and tags

History

Journalism

Outstanding scientists

Popular science

Research

Scientific discoveries

The history of science

Age restriction:

16+

Release date on Litres:

23 October 2020

Writing date:

2020

Volume:

599 p. 250 illustrations

ISBN:

978-5-907351-49-3

Алисторус

Download format:

epub, fb2, fb3, ios.epub, mobi, pdf, txt, zip

Read the book: «Русская Наука. Украденные открытия»

Предисловие

История 1«Этапы раскрытия широчайшего начала еще не исчерпаны…»

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

История 2«Одна без другой в совершенстве быть не могут»

* * *

* * *

* * *

* * *

История 3Фотоэффект и «атомы электричества»

* * *

* * *

* * *

* * *

История 4«Задача Кирхгофа», «вектор Умова» и наветы

* * *

* * *

* * *

* * *

История 5Умышленно забвенное имя

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

История 6Кто отыщет универсальную фигуру равновесия?

* * *

* * *

История 7«Без испытания не утвердится ни один закон природы»

* * *

* * *

История 8Он сделался химиком не в чужих краях…

* * *

* * *

История 9Неудавшийся певец, ставший ученым

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

* * *

История 10Светозарная дуга профессора Петрова

* * *

* * *

История 11«Свет приходит из России!»

Genres and tags

People read this with this book

Similar books

Other books by the author

История 1
«Этапы раскрытия широчайшего начала еще не исчерпаны…»

История 2
«Одна без другой в совершенстве быть не могут»

История 3
Фотоэффект и «атомы электричества»

История 4
«Задача Кирхгофа», «вектор Умова» и наветы

История 5
Умышленно забвенное имя

История 6
Кто отыщет универсальную фигуру равновесия?

История 7
«Без испытания не утвердится ни один закон природы»

История 8
Он сделался химиком не в чужих краях…

История 9
Неудавшийся певец, ставший ученым

История 10
Светозарная дуга профессора Петрова

История 11
«Свет приходит из России!»