Физика

После того как Уильям Томсон и Герман Гельмгольц – два крупнейших европейских авторитета в физике того времени – не смогли принять предложения переехать в Кембридж, на должность директора вновь созданной лаборатории был приглашен сорокалетний, но уже достаточно известный, автор «непонятной» теории электромагнитного поля. Джеймс Клерк Максведя стал первым кавендишевским профессором. И через два года он взялся за неопубликованное наследство Генри Кавендиша, добровольно став текстологом, редактором и даже переписчиком чужих неразборчивых рукописей. Максвелл решил повторить весь путь его математических и лабораторных изысканий. Он переписал от руки манускрипты Кавендиша и заново провел его опыты!

Выяснилось: за двенадцать лет до Шарля Кулона лондонский отшельник установил с высокой степенью точности кулоновский закон взаимодействия электрических зарядов (это произошло еще в 1771 г.). Выяснилось также, что за шестьдесят пять лет до Фарадея он открыл влияние среды на течение происходящих в ней электрических процессов. И для различных сред экспериментально определил величину, характеризующую это влияние: диэлектрическую постоянную. Так, задолго до Фарадея, Кавендиш пришел к отрицанию actio in distans – «действия на расстоянии» – действия через пустоту.

Кавендиш открыл влияние среды на электроемкость конденсатора и определил величину, которая это влияние характеризовала, – диэлектрическую проницаемость. Он также рассчитал значение этой величины для некоторых веществ.

В 1766 г. Кавендиш получил в чистом виде водород, определил его свойства, установил состав воды и показал, что ее можно получить искусственным путем.

Максвелл был и поражен, и очарован отважной изобретательностью Генри Кавендиша, когда узнал, что для определения силы тока тот пользовался… собственным телом как гальванометром! О величине тока Кавендиш научился судить по относительной силе удара, который он получал при замыкании электрической цепи.

Рассказ об этом вызвал изумление у всех. Самоотверженные посетители лаборатории просили Максвелла проверить, могут ли и они послужить хорошими гальванометрами, и он с улыбкой подвергал их этому испытанию.

Отдавая последний долг великому ученому, Максвелл в 1879 г. издал неопубликованные работы гениального «молчальника». Они вышли в свет под названием «Электрические исследования достопочтенного Генри Кавендиша». Это звучало возвышенно и старомодно. У молодой лаборатории, носившей имя Кавендиша, будто появился свой вдохновляющий на научные подвиги эпос…

При жизни Кавендиш если и был известен, то лишь как замечательный химик. В 1760—1770-е гг. он стал одним из ведущих исследователей свойств газов. В частности, он получил неоспоримые доказательства того, что воздух имеет определенный состав, а не является чем-то однородным.

В течение многих лет Кавендиш занимался также математикой, механикой, минералогией и астрономией. Он проводил научные исследования почти до конца своей жизни.

Образцом экспериментального искусства Кавендиша был цикл опытов по определению средней плотности Земли. Идея этих опытов принадлежала Дж. Митчеллу, с которым Кавендиш много лет состоял в перепске. После смерти Митчелла исследование провел именно Кавендиш с помощью усовершенствованной установки (так называемых крутильных весов) в 1798 г. Именно Кавендиш установил значение гравитационной постоянной G, которое было достаточно точным для того времени. Эта гравитационная постоянная, как говорят, помогла «взвесить Землю», потому что теперь можно было рассчитать искомое значение массы планеты.

«Что касается скрытности Кавендиша, то она совершенно непростительна. Это грех!..» – написал в 1891 г. известный электрофизик Хевисайд.

Несомненно, во многих случаях Кавендиш опередил науку тех времен, но об этом узнали поздно.

Изобретатели термометра

Андерс Цельсий

(27 ноября 1701 г. – 25 мая 1744 г.)

Известный шведский астроном, физик и геофизик Андерс Цельсий родился 27 ноября 1701 г. в Упсале (Швеция).

Он закончил Упсальский университет и с 1730 г. до конца жизни был профессором этого университета. При его участии была организована Упсальская обсерватория, директором которой он стал в 1740 г.

В 1733 г. Цельсий опубликовал данные наблюдений северного сияния, которые он получил вместе с другими астрономами в период с 1716 по 1732 год. Цельсий также впервые измерил яркость звезд.

В 1733 г. Цельсий принимал участие в экспедиции, целью которой была проверка гипотезы Ньютона о том, что Земля сплющена на полюсах. Ученый участвовал в Лапландской экспедиции 1736–1737 гг. по измерению длины меридиана.

В 1742 г. он опубликовал работу с описанием стоградусной шкалы термометра, в которой температура кипения воды в условиях нормального атмосферного давления была принята за 0°, а температура таяния льда – за 100°. Одно деление такой шкалы составляет 1/100 этой разницы.

Позже шведский биолог К. Линней «перевернул» эту шкалу, приняв за 0° температуру таяния льда. Этой шкалой мы пользуемся до сих пор, называя ее шкалой Цельсия.