Чтение онлайн

Новые методы вычисления с успехом были приложены к кометам; были открыты кометы с коротким периодом обращения — прежде всего комета Энке, наблюдавшаяся Повсом в 1818 году, пробегающая свою орбиту в три года с небольшим; далее комета Биелы (1826), вычисленная Гамбаром (период около шести с половиной лет), раздвоение которой наблюдалось в 1846 году; наконец, комета Фэ, наблюдавшаяся и вычисленная этим астрономом в 1843 году (период около семи лет).

Мы не можем, однако, входить в подробности многочисленных и разнообразных астрономических трудов этой эпохи; капитальное значение прогресса физики и химии за тот же период еще в большей мере требует нашего внимания.

Значение прогресса физики. Если XIX век действительно преобразил, как мы видим, облик чистой математики, который, казалось, был окончательно зафиксирован, то научная деятельность проявилась с не меньшей плодотворностью и в области наук о природе, где столько еще оставалось сделать и где предыдущее поколение оставило столь неизгладимый духовный след.

Реформа образования показала к этому времени свои результаты; промышленность, которую ученые старались развивать в разгар военных бурь, теперь, благодаря продолжительному миру, получила сильный и прочный импульс, она будила соревнование ученых, ставя им новые проблемы и обеспечивая им усовершенствованием техники более точные средства исследования.

Прежде довольствовались приблизительными законами, принимая в расчет возможные погрешности наблюдения; с этих пор стали требовать наибольшей точности; древний предрассудок о простоте природы падает перед повторными точными опытами; но если чувственный мир представляется теперь бесконечно сложным, то у математики готовы средства ввгразить эту сложность в символах и извлечь из них точные формулы

С другой стороны, сношения между европейскими народами не подвергаются нарушениям каждую минуту, как было раньше; естественно, что сношения эти все расширяются; вскоре связи поразительно облегчаются и приобретают невероятную быстроту благодаря сооружению железных дорог и телеграфов. Узкий математик еще может оставаться наедине со своей мыслью, но физик или химик обязательно должен быть в курсе всех новых открытий, хотя бы и вынужден был специализировать поле своих исследований. Таким образом наука становится общим делом всей Европы; каждая нация, сообразно особенностям своего гения, делает вклад в сокровищницу общего прогресса, способствует обновлению понятий о природе и участвует в современных открытиях.

Новая теория оптики: Френель. Первый решительный удар старым учениям был нанесен работами в области оптики; как первое математическое обоснование этой науки отметило собою начало физики XVIII века, так и преобразованию ее суждено было отметить наступление новой эры. В настоящем сочинении уже была указана отправная точка работ Френеля (1788–1827). Тот факт, что свет в соединении со светом может производить темноту, трудно объяснить теорией истечения; напротив, его можно объяснить, если свет есть колебательное движение, передающееся в упругой среде (световой эфир), ибо два противоположных колебания могут взаимно уничтожаться.

Первые опыты Френеля встретили поощрение со стороны Араго; Академия наук увенчала исследование Френеля о диф-фракции, представленное в 1818 году и замечательное «неизменным согласием вычисления с опытом до мельчайших подробностей». Однако большая часть ученых, физиков или математиков, — Био, Пуассон, Лаплас — остались, убежденными сторонниками теории истечения; последний, например, доказывал, что теория истечения в достаточной мере объясняет явление двойного лучепреломления. Теория же колебаний не могла справиться с некоторыми серьезными возражениями, и только пятью годами позже, когда она была почти совсем оставлена Томасом Юнгом, который было выдвинул ее в несколько обновленной форме, Френелю удалось найти действительные ее основания, с помощью которых он с величайшей простотой объяснил все световые явления.

Он показал, что вызывающие их колебания совершаются не в направлении распространения волн, как звуковые колебания, а в поперечном направлении, перпендикулярном к линии распространения. На этой концепции покоится все современное здание оптики; оно построено Френелем, и все достигнутое потом в этой области является лишь дальнейшим развитием или иллюстрацией его идей. С другой стороны, идеи эти имели величайшее влияние на развитие теории упругости, и творцы ее — Коши, Пуассон, Грин, Ламе — вдохновлялись в своих трудах методом Френеля.

Изобретение маяков с линзами, которым мы обязаны Френелю, в достаточной мере показывает, что его гений проявлял такое #te внимание к нуждам практической жизни, как и к теоретическим построениям. Это изобретение доставило Френелю славу, много способствовавшую быстрому триумфу его теории.

Около этого же времени искусный мюнхенский оптик Фраунгофер (1785–1826) производил любопытные наблюдения над линиями в спектре, замеченными Волластоном; он подметил, что существование этих линий теснейшим образом связано с природой светового источника, и стал изучать спектры звезд и планет. Но основные начала спектрального анализа были установлены лишь значительно позже.

В это же время были предприняты первые опыты закрепления непрочных изображений камеры-обскуры! Жозеф-Ни-сефор Ниэпс (1765–1833) был главным инициатором многочисленных работ, предпринятых в этой области, и открытий, приведших к изобретению дагерротипа и фотографии, которая оказала столь глубокое влияние на успехи науки и искусств.

Электромагнетизм: Эрстед, Ампер, Фарадей. В 1820 году Ганс-Христиан Эрстед (1777–1857), профессор физики в Копенгагенском университете, сделал наблюдение, научные и практические последствия которого имели еще большее значение. Он показал, что электрический ток отклоняет магнитную стрелку, но он оставил другим честь применения этого наблюдения на практике.

Андре-Мари Ампер (1775–1836), родом из Лиона, бывший сперва профессором в Бурге и Лионе, затем репетитором по высшему анализу в Политехнической школе (1805), приобрел сначала известность математическими трудами, открывшими ему двери Академии (1814). Жадно воспринимавший все отрасли знания, но удрученный многими невзгодами, он, казалось, закончил свою научную карьеру, когда Ц сентября 1820 года Араго повторил перед Академией наук опыты Эрстеда, которые незадолго перед тем видел в Женеве. Семь дней спустя Ампер представил записку, заключавшую в себе основную суть его блестящих открытий. Он показал, что два тока действуют друг на друга так же, как ток действует на магнит. Но нужно было открыть математический закон этого действия; с этой целью Ампер комбинирует самые остроумные аппараты, производит самые тонкие опыты и наконец решает задачу, найдя элементарную формулу, играющую в учении об электричестве роль, сходную с той, какую в астрономии играют законы Кеплера [67] .

Таким образом, электричество и магнетизм были сведены к одному принципу, первым и естественным следствием которого было открвгтие электромагнита, сделанное Араго; возникла новая отрасль науки, и обилием результатов, которые она сулила, она побуждала к новым исследованиям во всех областях.

Здесь особенно выдвинулся англичанин Майкл Фарадей (1794–1867), один из наиболее изобретательных умов нового времени. Деятельность его была чрезвычайно многосторонней, и число его открытий было столь велико, что оп должен был, говорят, записывать их и нумеровать, чтобы не забыть. Ученик Дэви, он выступил с блестящими работами по химии (открытие бензола, сжижение многих газов); вопросы электролиза привели его к исследованию токов, и он обнаружил здесь поразительную силу воображения, которую развил в смелых гипотезах, излагавшихся, однако, не всегда точным языком, что вызывало удивление у математиков. Рядом с ученым, которому мы обязаны положительными и определенными успехами, в нем жил предвестник новой эры, сеющий мысли, плоды которых будут собраны грядущими поколениями.

Главным его открытием является магнитная индукция (1831); он показал, что можно возбудить ток при помощи магнита или другого тока. С этих пор сделалось возможным превращать механическую работу в электрическую энергию или наоборот; явления индукции находят непосредственное применение в наших динамомашинах, как генераторных, так и получающих ток [68] .

Впрочем, Фарадея привлекла к его открытию философская концепция, несогласная с господствовавшими воззрениями. С тех пор как Ньютон формулировал закон всемирного тяготения, не указав, следует ли считать действие на расстоянии свойством весомой материи, или же оно является результатом реакций среды, математики привыкли считать первичными все действия на расстоянии, и эта идея естественным образом прилагалась и к электрическим явлениям. Фарадей же считал эти действия лишь производными: присутствие тока или магнита изменяет окружающую среду, создает вокруг них особую среду — электрическое поле; если в это поле быстро ввести проводник, то изменение среды, внезапно проникая в этот проводник, нарушает в нем электрическое равновесие, — образуется ток. Равным образом в области статического электричества Фарадей выяснил роль изолирующей, диэлектрической среды, которую до него не понимали. Он же первый догадался о родстве между явлениями электрическими и световыми, и его блестящее открытие действия магнита на поляризованный свет (1845) послужило отправной точкой одного из. важнейших синтезов современной науки.