Истории о «ненужных» открытиях - Виктор Давыдович Пекелис
Очень важны слова Герца о простоте и безыскусственности природы, не зависящей от нашего произвола. В них кредо ученого, в них ключ ко всей его деятельности. На это качество творчества Герца обращал внимание В. И. Ленин, когда писал, что «Герцу даже и не приходит в голову возможность нематериалистического взгляда на энергию».
В новой серии опытов существенно важным было то, что ученый работал с короткими волнами. Добившись сокращения их длины, Герц попытался достичь концентрации «электрической силы». Для этого он решил применить отражающие зеркала в форме параболического цилиндра, вибратор сделал из латунного стержня и укрепил внутри цинкового зеркала па его фокальной линии. Резонатором служил виток медной миллиметровой проволоки, диаметр витка – 7,5 см. На одном конце проволоки ученый закрепил отполированный латунный шарик, всего в несколько миллиметров в диаметре, а другой конец заострил и устанавливал на малые расстояния от шарика.
Искорки, которые проскакивали в искровых промежутках резонатора, были крохотные, длиной в несколько сотых долей миллиметра. Поэтому Герц, наблюдая за ними, судил о них скорее по их яркости, чем по длине.
Без устали работая с лучами электрической силы, ученый узнал, как они распространяются, какую могут иметь длину, каков период их колебания.
И чего он только с ними не делал: «распылял» по комнате, собирал в одной точке – фокусировал, заставлял их отталкиваться от цинковых листов и преломляться в разных средах, он накладывал их друг на друга и так гасил их. Он… «углядел» даже способность волн проходить сквозь стены.
Эти крохотные искорки говорили ученому о многом: он с радостью признавался, что ему «удалось произвести явные лучи электрической силы и с их помощью воспроизвести элементарные опыты, какие обыкновенно проводят со светом и лучистой теплотой».
Герцевы «элементарные опыты» дали науке сведения об электромагнитных волнах, в реальность которых почти никто не верил, о которых почти никто серьезно не думал. Электромагнитная теория света, математически доказанная Максвеллом, получила в работах Герца блестящее экспериментальное подтверждение. Ученый был удовлетворен.
ЧТО ЖЕ СДЕЛАНО?
Весь научный мир загудел от неожиданности: фантастические электромагнитные волны стали реальностью в экспериментах немецкого физика. И очень многие физики захотели повторить опыты Герца. «Лучи электрической силы» вошли в повседневную жизнь лабораторий многих стран мира.
Экспериментальное открытие и изучение электромагнитных волн Генрихом Герцем было открытием из области чистой науки. Его ценность ни у кого не вызывала сомнений. «Блестящие кабинетные опыты» – так охарактеризовали работы Герца его коллеги-соотечественники и его иностранные коллеги.
Воспринималось ли это открытие, которому суждено было через десятилетия найти широкое практическое применение, вызвав к жизни новую область человеческой деятельности – радио, как практически нужное?
Нет, не воспринималось. Такое отношение к работам Герца объяснялось объективными причинами: недостаточной изученностью вновь открытого физического явления. Ведь об электромагнитных волнах, по сути дела, стало известно одно – они то же, что и световые лучи, только невидимые. А если так, то их, вероятно, можно использовать для сигнализации «наподобие оптической». Вероятно, можно их создавать в одном месте, а принимать в другом. Но зачем? Световая сигнализация проста, и она уже существует, а электромагнитная, невидимая, – дело очень трудное. Так целесообразно ли пробовать применять электромагнитные волны для сигнализации?
А что думал о сигнализации электромагнитными волнами человек, «ощутивший» первым существование электрической силы?
«Силовые магнитные линии, – писал Герц, отвечая на вопрос инженера Губера, – распространяются подобно лучам, так же, как и электростатические силовые линии, только тогда, когда их колебания достаточно быстры, в этом случае оба типа силовых линий неотделимы друг от друга и лучи или волиы, о которых идет речь в моих исследованиях, могли с одинаковым правом быть названы как электрическими, так и электромагнитными. Но колебания трансформатора или телефона намного более медленны. Предположим, что у нас 2000 колебаний в секунду, что уже представляется довольно высоким числом колебаний; этому бы в эфире соответствовала волна дли-пой в 300 км; допущенные расстояния применяемых зеркал должны были бы иметь размеры того же порядка. Если бы Вы были в состоянии получить вогнутые зеркала размером с материк, то Вы могли бы отлично поставить опыты, которые Вы имеете в виду. Но с обычными зеркалами практически сделать ничего нельзя, и Вы не сможете обнаружить ни малейшего действия. Так по крайней мере я думаю».
Если бы Герц думал о возможном применении исследованной им электрической силы, он, скорее всего, воспользовался бы письмом Губера, чтобы обосновать свое отношение к практическому использованию электрической силы. Он же ответил, что, не видит средств для практического использования электромагнитных волн, считая свои опыты экспериментом, имеющим чисто научное значение.
В некоторых литературных источниках говорится и о том, будто Генрих Герц начинал сердиться, когда к нему обращались с вопросах о практическом использовании его открытия.
Выдающийся ученый-экспериментатор сумел силою своего таланта разгадать одну из сложнейших загадок природы, но не пытался разглядеть в открытом им явлении возможности его практической реализации. (Скорее всего, он и не думал об этом. Вряд ли его это интересовало. Вспомним: в свое время Герц ушел из политехнической школы, поскольку его не влекло призвание инженера.)
Ученый не разглядел в слабых колебаниях, порождаемых контурами, мощных потоков всего радиоэфира будущего. И мог ли он их разглядеть в изогнутых кусках проволоки, служивших ему в его уникальном эксперименте? Мог ли он расслышать их в щелчках искр, проскакивающих по проволочным виткам?
Однако в этом нет ничего противоестественного. Наука влияет на практическую деятельность людей гораздо сильнее, чем это может быть замечено и предсказано в период признания открытия.
Правда, зыбкая мысль о применении открытия Герца в практической жизни людей нет-нет да и тревожила некоторых физиков.
В статье «Опыты Герца и их значение», помещенной в русском журнале «Электричество» за 1890 год, профессор Московского университета, замечательный популяризатор физики Орест Данилович Хвольсон писал: «Опыты Герца, классические на веки вечные, обратили на себя внимание не только ученых, занимающихся физикой, но и всего образованного мира. Ими навсегда будет отмечен один из важнейших моментов истории постепенного возникновения правильных взглядов на окружающие нас физические явления… Опыты Герца – опыты пока кабинетные; но что из них разовьется дальше и не представляют ли они в зародыше новых отделов электротехники, этого решить в настоящее время невозможно». И далее: «…не следует забывать о том, откуда вся совершенная электротехника взяла свое начало: ведь это были кабинетные опыты Фарадея. Он обвивал проволоку около куска железа, отрывал это железо от магнита и наблюдал при этом появление маленькой искры между концами проволоки. Это был
