Столетов

Он принимается за свое первое научное исследование: ставит опыты по определению работы, производимой гальваническим током. Он решает исследовать вопрос, влияет ли механическая работа на электрические процессы. При электролизе химических соединений, как известно, выделяющиеся вещества движутся к электродам, опущенным в ванну. Колли решает повернуть опыт по-иному. Обычно электроды располагаются один рядом с другим. А что, если один электрод будет находиться над другим? — думает Колли. Ведь в этом случае частицам, выделяющимся из электролита, придется либо подниматься вверх, преодолевая тяжесть, либо опускаться вниз. В этом случае сила тяжести будет помогать их движению. Скажется ли это обстоятельство на химическом действии электрического тока? Очевидно, должно сказаться. Ведь закон сохранения энергии незыблем, и если часть энергии выделяется или поглощается в виде механической энергии, значит какая-то доля электрической энергии должна либо недорасходоваться, либо перерасходоваться.

Опыты по проверке своей гипотезы Колли ставил еще у себя дома. Однако удовлетворительных результатов в пользу ее он не получил. И вот теперь, в новой лаборатории, где он работает с таким замечательным учителем, как Столетов, Колли возвращается к своей идее.

Столетов ходит именинником вокруг стола, где Колли собирает установку для опытов. Работа Колли — первая работа молодой лаборатории.

И как оригинальна ее идея!

Колли одерживает полную победу. Он доказывает, что механическая работа по переносу атомов может превращаться в энергию электрического тока.

Вскоре и сам Столетов начинает в лаборатории свою первую на родине экспериментальную работу.

Он ставит давно задуманный опыт по определению соотношения между электростатическими и электромагнитными единицами.

Для того чтобы сравнить между собой электростатические и электромагнитные единицы, Столетов решает измерить в этих единицах величину одного и того же электрического заряда.

Электрический заряд может находиться в статическом положении. Если, например, присоединить к источнику электрического напряжения конденсатор — две металлические обкладки, разделенные между собой промежутком, — конденсатор зарядится. На его обкладках появятся электрические заряды.

Заряды эти будут неподвижны. Зная напряжение батареи и электрическую емкость конденсатора, можно узнать, какой электрический заряд скопился на его обкладках. Величина заряда в этом случае будет измеряться в электростатических единицах.

Но заряды могут и двигаться. Электрический ток — это как раз и есть движущиеся электрические заряды.

Осевшим на обкладках конденсатора зарядам можно дать возможность двигаться, если соединить обкладки проволокой. Конденсатор начнет разряжаться. Заряды побегут по проволоке — в ней возникнет электрический ток.

Измерив приборами разрядный ток, можно будет рассчитать, какой заряд прошел через проволоку при разряжении конденсатора. Величина прежде неподвижного заряда будет измерена в электромагнитных единицах.

Сердцевиной установки Столетова, созданной им для измерения величины одного и того же заряда, и вначале, когда он находится в покое, и потом, когда он движется, и был конденсатор.

Когда знакомишься с работой Столетова по определению коэффициента пропорциональности между электрическими единицами, припоминается известный рассказ о художнике Брюллове.

Поправляя однажды картину своего ученика, знаменитый художник только чуть-чуть прикоснулся к ней кистью. И безжизненная прежде картина от этого сразу ожила. В ответ на удивленный вопрос ученика, пораженного таким эффектом, Брюллов сказал: «Искусство начинается там, где начинается «чуть-чуть».

Своей работой Столетов показал, что слова Брюллова можно отнести и к искусству экспериментатора.

Между работой Столетова и работами его предшественников Вебера и Кольрауша было большое сходство.

Чтобы найти отношение между электростатическими и электромагнитными единицами, эти ученые также измеряли величину электрического заряда, вначале покоящегося, а потом движущегося.

Сердцевиной созданной ими установки также был конденсатор, который они сначала заряжали, а потом разряжали.

Но было и различие между установкой, придуманной Столетовым, и установкой Вебера и Кольрауша, различие, обеспечившее опытам Столетова несравненное превосходство над опытами других ученых, пробовавших измерить коэффициент пропорциональности.

Вебер и Кольрауш пользовались конденсатором старого типа — лейденской банкой, стеклянным стаканом, оклеенным снаружи и внутри станиолем. Вычислить электрическую емкость лейденской банки со сколько-нибудь достаточной точностью было невозможно. Поэтому ученые «были вынуждены, — как писал Столетов, — измерять эту емкость обходным путем».

Погрешности, возникавшие при определении емкости, были одним из источников ошибок, вкрадывавшихся в результаты опытов.

Столетов же сконструировал конденсатор, емкость которого можно было рассчитывать точно.