Фарадей ищет связь между электричеством и магнетизмом 1821

Во времена молодости Фарадея все были уверены, что между электричеством и магнетизмом нет и не может быть никакой связи. Электричество было чем- то таким шипящим и потрескивающим, исходящим из батарей. Магнетизм - невидимой силой совсем иного рода, притягивавшей стрелки навигаторских компасов или заставлявшей куски железа липнуть к магнитному железняку. Никакого отношения к батареям и электрическим контурам магнетизм не имел. И тем не менее некий копенгагенский лектор обнаружил, что, если пропустить по проводу электрический ток, стрелка лежащего поверх провода компаса слегка сдвинется в сторону. Объяснить это явление никому не удавалось. Как может сила скрытого в металле электричества выскочить наружу и повернуть стрелку магнитного компаса? И вот, когда к Фарадею, которому шел уже третий десяток лет, обратились с просьбой попробовать выяснить, как это происходит, в письмах его немедленно зазвучали гораздо более веселые нотки.

Он начал ухаживать за девушкой ("Вы знаете меня хорошо или даже лучше, чем я сам", - писал он ей. "Знаете мои прежние предубеждения, нынешние мысли, знаете мои слабости, мое тщеславие, весь мой ум"), и девушке его ухаживание понравилось: в середине 1821 года, когда Фарадею уже исполнилось двадцать девять лет, они вступили в брак. Он стал официальным членом церкви, к которой многие годы принадлежали его родные. То была мирная, буквалистская секта, именовавшаяся "сандеманианцами" - по имени Роберта Сандемана, который перевез ее в Англию. И самое главное, у Фарадея появилась возможность произвести впечатление на сэра Гемфри Дэви: отплатить ему за изначальную веру в малообразованного молодого переплетчика и пробиться наконец сквозь необъяснимые барьеры, которые Дэви воздвиг между ними. Как это ни странно, ограниченность формального образования Фарадея сыграла ему на руку. Такое случается не часто, потому что, когда некая научная проблема достигает достаточно высокого уровня разработки, отсутствие образования не позволяет людям со стороны даже подступиться к ней. Двери закрываются, статьи становятся непонятными. Однако в те времена, на заре понимания сути энергии, все было иначе. Большинству студентов, будущих ученых, втолковывали, что любое сложное движение раскладывается на сочетание толчков и притяжений, которые распространяются по прямым линиям. Поэтому для них были лишь естественными попытки отыскать какие-то направленные по прямой притяжения между магнитами и электричеством. Однако этот подход не показывал, каким образом электрическая сила воздействует, пронизывая пространство, на магнетизм. А поскольку Фарадею мысли о прямых линиях никто не внушал, он обратился как к источнику вдохновения к Библии. Сандеманианцы веровали в совсем иную геометрическую фигуру - в круг. Люди святы, говорили они, и каждый из нас имеет обязательства перед другими, на святости нашей природы и основанные. Я помогу тебе, ты поможешь еще кому-то, и так оно будет продолжаться, пока не замкнется круг. И этот круг - понятие вовсе не отвлеченное. Фарадей в течение многих лет проводил значительную часть своего свободного времени либо в церкви, рассуждая об этих круговых отношениях, либо в работе, посвященной благотворительности и взаимопомощи.

К исследованиям взаимосвязи электричества и магнетизма он приступил в конце лета 1821 года - за двадцать лет до того, как родился изобретатель телефона Александер Грейам Белл, и за пятьдесят лет до рождения Эйнштейна. Фарадей вертикально установил на столе магнит. Вера, в которой он был воспитан, внушала ему мысль о вихре завивающихся вокруг магнита незримых круговых линий. Если он прав, свободно подвешенный проводник будет втянут в эти таинственные круги, как лодчонка в водоворот. Фарадей подключил проводник к батарее. И сразу же совершил величайшее открытие своего века. Впоследствии, как уверяет апокрифическая история - после всех его докладов, после того, как Фарадей стал членом Королевского общества, - тогдашний премьер-министр спросил у него, какая от его открытия может быть польза, и Фарадей ответил: "Ну как же, сэр, настанет день, и вы сможете облагать его налогом". То, что открыл в своей подвальной лаборатории Фарадей, стало основой электрического двигателя.

Вращающийся по кругу свободно свисающий проводник особо на этот двигатель не похож. Однако у Фарадея имелся всего лишь маленький магнит, да и энергия в провод подавалась небольшая. Увеличьте ее, - и проводник будет с тем же усердием описывать круги, которые Фарадей навоображал в пустом на первый взгляд воздухе. В конце концов вы сможете прицепить к такому проводу какой-нибудь тяжелый предмет, и провод потащит его за собой - вот, собственно, так электродвигатель и устроен. И не важно, вращает ли он весящий не больше пера компьютерный диск или накачивает в реактивный двигатель тонны топлива. Шурин Фарадея, Джордж Барнард , запомнил, каким тот был в миг открытия: "Когда провод начал вращаться, он вдруг вскричал: "Ты видишь, Джордж, видишь, видишь?.." Я никогда не забуду восторга на его лице и блеска в глазах!" Глаза Фарадея блестели потому, что ему было лишь двадцать с небольшим лет, а он уже совершил великое открытие, которое, казалось, подтверждало истинность глубочайших идей его веры. Потрескивание электричества и безмолвная сила магнитного поля - а теперь еще и быстрое кружение медного провода - все они были связаны. С ростом количества электричества наличный магнетизм убывает. Незримые вихри Фарадея представляли собой туннель, канал, по которому магнетизм может перетекать в электричество и наоборот. Полная концепция "энергии" пока еще сформулирована не была, однако открытие Фарадея, связавшее два разных вида энергии, приблизило ее создание. То был наивысший взлет его жизни - и именно тогда сэр Гемфри Дэви обвинил Фарадея в том, что тот украл у него идею.

Ссылки: