Люди и формулы

Он мог появиться в лаборатории налегке, с видом человека, у которого здесь нет никаких дел и который зашел лишь для того, чтобы перекинуться с коллегами парой ничего не значащих фраз. Бывало, что он заглядывал в лабораторию даже с собакой, чем немало шокировал тех, кто его плохо знал. Поэтому многие считали, что Максвелл и всегда-то работает так — легко и непринужденно, что все его открытия сделаны без всяких усилий. Но это не так. Он работал много, сосредоточенно, яростно.

Иногда ему хотелось оставить формулы и взяться за стихи. Как-то он написал:

Наш мир, может, несколько страшен,
И жизнь наша — без толку труд.
Все ж буду работать, отважен.
Пускай меня глупым зовут.

Эти, в общем-то, наивные стихи он написал для себя, не надеясь и не думая о том, что они станут тем штрихом, который дополнит картину его характера, расскажет о его отношении к жизни, к труду.

Он избрал для себя совершенно невероятный режим дня и строго следил за его выполнением: вставал в семь утра, работал до пяти вечера, потом снова спал — обязательно четыре с половиной часа. С половины десятого до двух ночи снова запирался в своем кабинете, а потом полчаса отводил для гимнастики. Впрочем, вряд ли можно назвать гимнастикой то, что он делал: эти тридцать минут Максвелл просто бегал по пустым коридорам и лестницам погруженного в сон преподавательского общежития. Только в половине третьего ночи он ложился спать. И после этого находились люди, которые считали, что он мало работает…

Максвелл прожил недолгую жизнь, но успел сделать много. На основе его теоретических исследований, а также работ знаменитого австрийского физика Людвига Больцмана взошло могучее древо статистической механики. Максвелл видел газы не как нечто неосязаемое, но обладающее некими свойствами, а как гигантское скопление молекул, находящихся в непрерывном движении. Эти невидимые частицы вещества все время сталкиваются, разлетаются в разные стороны — и снова сталкиваются, теряя свою скорость или, наоборот, приобретая ее. Если бы можно было увидеть, услышать этот бурный, меняющийся в ничтожные доли секунды мир…

Максвелл и Больцман открыли и сформулировали статистический закон, описывающий распределение молекул газа по скоростям. Этот закон всегда будет носить их имена. Известный английский физик Д. Макдональд в своей книге о Максвелле написал: «Я думаю, что если бы Максвелл не сделал больше ничего в своей жизни, то и этого было бы достаточно, чтобы увековечить его имя в памяти потомков».

Но он сделал и еще очень много. Он развил теорию цветового зрения, по-прежнему занимался электромагнетизмом. Впрочем, «занимался» — не то слово: по существу, он стал создателем электромагнитной теории. Ампер, Фарадей, Генри — они были первооткрывателями электромагнитных явлений. Максвелл все объяснил и построил теорию, сумев выразить ее в виде системы нескольких уравнений, в которые он ухитрился вместить все. Эти уравнения во всем мире называются не иначе как «уравнения Максвелла», и, наверное, ни один современный физик не сможет сказать, что он может обойтись без этих красивых, поразительно емких математических описаний. Это о них, об уравнениях Максвелла, о его теории сказал Генрих Герц: «Нельзя изучать эту удивительную теорию, не испытывая по временам такого чувства, будто математические формулы живут собственной жизнью, обладают собственным разумом — кажется, что эти формулы умнее нас, умнее даже самого автора, как будто они дают нам больше, чем в свое время в них было заложено». И первым в этом убедился сам Максвелл.

Исследуя пока еще не ясное для него происхождение одной из постоянных величин, входящих в уравнения, Максвелл обнаружил, что эта величина равна скорости света. Случайное совпадение? Максвелл был поражен открывшимся сходством и попытался проникнуть в его суть. Шаг за шагом он продвигался к открытию, пока не увидел — почти воочию, если бы только вообще это было возможно: электромагнитное поле — волна бегущая в пространстве с незатухающей скоростью Он понял, почему энергия электрического поля переходит в энергию магнитного, и обратно. Потом догадывается: это не просто волны, а поперечные волны. Так он подошел к доказательству электромагнитной природы света.

Максвелл был бы первым человеком, узнавшим это, если бы не то загадочное и позабытое всеми письмо Фарадея, которое пылилось в архиве Королевского общества, и о котором мы с вами уже знаем. Но ни Максвелл, ни кто-либо другой из его современников не знал о существовании письма, потому что сам Фарадей хотел, чтобы оно надолго затерялось во времени. Фарадей высказал гениальное предположение, намного опередившее исторический ход науки. Максвелла привела к этому открытию математически стройная теория, которую он сам же и создал. Отныне от теории Максвелла, от уравнений Максвелла началась новая физика.