Максвелл - Карцев Владимир Петрович - Страница 55

«Я пришел к заключению, что на распространение магнитного воздействия требуется время, которое, очевидно, окажется весьма незначительным. Я полагаю также, что электрическая индукция распространяется точно таким же образом. Я полагаю, что распространение магнитных сил от магнитного полюса похоже на колебания взволнованной водной поверхности... По аналогии я считаю возможным применить теорию колебаний к распространению электрической индукции». Фарадей писал, что хотел «закрепить открытие за собой определенной датой и таким образом иметь право, в случае экспериментального подтверждения, объявить эту дату – датой моего открытия. В настоящее время, насколько мне известно, никто из ученых, кроме меня, не имеет подобных взглядов».

Он возвратился к этой мысли на гораздо более высоком и правильном уровне в 1846 году, в статье «Мысли о лучевых вибрациях».

Родство света и магнетизма показал еще Фарадей. У Фарадея, как и у молодого Максвелла, была подаренная Николем призма – «николь».

Но Фарадей использовал подарок лучше.

При определенном положении «николь» не пропускает поляризованный луч. Фарадей устанавливал «николь» на темноту, а затем включал близко расположенный электромагнит. На экране появлялся свет. Значит, магнетизм может воздействовать на свет. Значит, оптические и электромагнитные явления не безразличны друг другу? Нет ли в них глубокого родства?

Но все это были догадки. А нужны были доказательства.

Уже в «Физических линиях» было Максвеллом представлено важнейшее доказательство, но косвенное.

Доказательством было равенство скоростей света и электромагнитной волны. Доказательством были одинаковые свойства сред, в которых распространяются световые и электромагнитные волны. Нужно было бы теперь доказать полную идентичность световых и электромагнитных волн.

И здесь-то, в формулировании электромагнитной теории света, Максвелл еще раз проявляет свою величайшую скромность. Он отмечает, что «концепция проникновения поперечных магнитных возмущений... ясно поддерживалась профессором Фарадеем в его „Мыслях о лучевых вибрациях“. Электромагнитная теория света, как она была им предложена, по сути своей такова же, что я начал развивать в своей статье».

Здесь речь уже шла не о колебаниях, подобных колебаниям водной поверхности, – продольных колебаниях, а о поперечных колебаниях, свойственных твердым телам.

Глубокие, правильные мысли, но недоказанные.

Фарадей, с его трезвым умом реалиста, почти наверное знал, что скорость волны конечна, и уже собирал дряхлеющими руками шестеренки и колесики установки, которая, по мысли его, должна была бы доказать это; но фатальное ослабление его умственных способностей в старости стало одним из препятствий великому начинанию.

Уравнения статьи Максвелла ясно показывали, что поперечные колебания, и только поперечные, будут распространяться вдоль поля и что число, выражающее скорость распространения, должно быть тем же самым, что и то, которое выражает число электростатических единиц электричества в одной электромагнитной единице.

Особенность теории электромагнетизма, вызванной к жизни моделью, – это принятие Максвеллом вслед за Фарадеем и Томсоном того факта, что магнитная энергия есть кинетическая энергия среды, заполняющей все пространство, в то время как электрическая энергия – это энергия натяжения той же самой среды[38].

Теперь уже для Максвелла неизбежны следующие выводы:

1. Оптические свойства среды связаны с ее электромагнитными свойствами.

2. Свет представляет собой не что иное, как электромагнитные волны.

Максвеллу удалось наконец объединить две разрозненные ранее области физики – световые и электрические явления.

РЕШЕНИЕ ПЕРЕЕХАТЬ В ГЛЕНЛЕЙР

Мысль о том, чтобы поменять Лондон на Гленлейр, навсегда поселиться в родном имении, приходила исподволь. Лондон постепенно утрачивал для Максвеллов свою былую привлекательность.

Для него прежде всего потому, что надо было работать над собственными теориями, а это не удавалось. Как ни старался он уходить от политики, от светской суеты, от университетских обязанностей, они то и дело сваливались на него, выводили из строя, мешали научной работе. Рассеянная лондонская жизнь мешала сосредоточиться, написать главные книги жизни.

Надежды Максвелла на близкое общение с его кумиром – Фарадеем тоже не оправдались. Фарадей не мог уже даже ответить на письмо Максвелла, содержащее важнейший вывод о равенстве скоростей света, полученных оптическим и электрическим методами. Он уединенно жил в пожалованном королевой особняке в Хэмптон-Корте, и уже перестал, как делал это всю жизнь, посещать еженедельные заседания в Королевском институте, и вообще перестал участвовать в жизни научного мира. Он никого не допускал к себе, кроме верного ученика и последователя Джона Тиндаля, который сообщал ему все последние научные новости.

Время от времени истощенный ум Фарадея взбадривался, и он снова начинал работать, смешивая уже иной раз реальные факты с фантазией, переоценивая свои открытия. Такие вспышки стоили дорого – они лишь ускоряли его быстрое умственное угасание...

С годами он отказывался от всего, что могло бы помешать ему работать, от писем, от лекций, от встреч с друзьями.

Последняя лекция – на рождество 1860 года.

Сложил с себя обязанности профессора – октябрь 1861 года.

Последняя работа в лаборатории – 12 марта 1862 года.

Сложил с себя обязанности главы христианской общины в 1864 году.

Сложил с себя обязанности, связанные с электрическим освещением маяков, в 1865 году.

Последний раз интересовался электричеством – его восхитила громадная электрическая машина Хольтца – в 1865 году.

Силы его непрерывно слабели...

Он умер спокойно и без сожаления.

Его похоронили на Хайгетском кладбище в Лондоне уже тогда, когда Максвеллы уехали из этого города...

У Кетрин были свои причины оставить Лондон. Не удалась у них, столь вожделенная для Кетрин, светская жизнь. Практика «визитов», которую в первые лондонские годы попыталась претворить в жизнь Кетрин, с треском провалилась – не таковы были друзья Максвелла, да и не таков был он сам, чтобы терять время на светские условности, – наука требовала последних крох свободного времени...

Да к тому же и с начальством Кингс-колледжа у Максвелла стали складываться отнюдь не безоблачные отношения. Причина была все та же: неспособность Джеймса Клерка Максвелла сохранять порядок и тишину на своих лекциях. Ни начальство, ни студенты не оценили его стремления перевести обучение физике из класса в лабораторию, превратить обучение в творческий процесс.

Курс электричества и магнетизма, читавшийся Максвеллом в Кингс-колледже, был самого высокого уровня и поэтому был весьма сложен. Те, кто видел Клерка Максвелла у доски в те лондонские годы, утверждают, что создавалось впечатление, что на него одного слишком много студентов в одной аудитории... Опять вспомнились абердинские неудачи: они с неизбежностью повторялись, и опять стоял у доски одинокий и молчаливый Максвелл, стоял перед развеселившимися неизвестно по какой причине студентами...

Поговаривали даже, что начальство Кингс-колледжа попросту предложило Максвеллу сложить с себя профессорские обязанности ввиду его полной неспособности держать класс в тишине, повиновении и внимании...

Словом, для переезда в Гленлейр были все основания.

Начало гленлейрского периода омрачено еще одной болезнью. Как, казалось, хорошо начался гленлейрский осенний сезон! Джеймс и Кетрин Мери скакали по вечерним холмам, вдыхая сладкие запахи полевых цветов; врывались под темную и сырую крышу леса...

Но Джеймс скакал на незнакомой лошади, она плохо слушалась его: из-за этого понесла она там, где не ожидал Максвелл, и он головой ударился о нависшую ветвь.

Ранение это вызвало длительную и тяжелую болезнь – рожистое воспаление головы. Врач запретил умственную работу. Самое большое напряжение, которое Максвелл мог тогда выдержать, – это слушать, как Кетрин читает по вечерам английских классиков, и вопрос о Кингс-колледже отпал сам собой.

38

Максвелл, как сын века пара, признавал в качестве единственной механическую энергию и старался все прочие свести к ней. На этот раз ему не хватило смелости...