Магнетизм высокого напряжения. Максвелл. Электромагнитный синтез - Miguel Sabadell

Женитьба Максвелла в 1858 году придала ему сил, и он смог доказать, что при смешении любого цвета спектра от красного до зеленого с небольшой частью синего получается определенное смешение красного и зеленого. Точно так же любой цвет, полученный в результате смешения цвета от зеленого до фиолетового с небольшим количеством красного, можно получить смешением зеленого и фиолетового. Таким образом, он смог заменить хроматический круг Ньютона кривой, основанной на его треугольнике. Очевидно, форма данной кривой зависит от глаза наблюдателя, но Максвелл открыл, что большинство людей воспринимают цвета почти одинаково. Отдельный случай представляют собой люди с дисхроматопсией (нарушением цветового зрения): если они не видят красный, то для них практически все цвета сводятся к смешению зеленого и фиолетового. В 1860 году Джеймс опубликовал последнюю большую работу по теории цвета, в которую включил все свои заключения: «О теории составных цветов».

Работа Максвелла по теории цвета ввела в обиход исключительно точные измерения и математические уравнения, что очень понравилось научному «истеблишменту» Кембриджского университета, особенно Стоксу, который занимал престижную Лукасовскую кафедру по математике (ее когда-то возглавлял сам Исаак Ньютон), и ректору Тринити, Уэвеллу. В июне 1859 года его номинировали на медаль Королевского общества «за математическую теорию разложения цветов, проверяемую количественными экспериментами», что означало публичное признание создания математической теории, основанной на количественных изменениях. Впрочем, эту медаль Максвелл не получил. Зато в следующем году он был удостоен медали Румфорда (специально созданной для поощрения исследований в области оптических и тепловых явлений). Как раз в том году он отправил свою статью не в журнал Эдинбургского королевского общества, где опубликовал два предыдущих исследования, а в журнал Лондонского королевского общества, по просьбе самого Стокса, секретаря общества. Таким образом, работа в области цвета превратила Максвелла в значимую фигуру в мире британской науки. Он стал известен в научных кругах как физик-экспериментатор из Эдинбурга, который одновременно был прекрасным математиком из Кембриджа.

Пока в лаборатории Максвелла кипела бурная деятельность, в мире за ее пределами жизнь продолжала идти своим чередом.

На рождественских каникулах 1854 года отец ученого подхватил серьезную легочную инфекцию, и Джеймс временно оставил работу, чтобы ухаживать за ним. Он не мог вернуться в Кембридж до последнего триместра курса. В письме отцу он выражал радость, поскольку Уильям Томсон «начинает верить в теорию, что все цвета можно получить из трех основных», и в то же время жаловался на то, что в Кембридже он чувствует себя одиноко.

Сложно поддерживать интерес к интеллектуальным темам, когда друзей в интеллектуальном мире становится все меньше.

Из письма Максвелла к отцу, в котором он рассказывает о пребывании в Кембридже

Максвелл успешно сдал экзамен на звание фелло в Тринити и был официально назначен им 10 октября 1855 года. Он сразу же попросил разрешения вести занятия по гидростатике и оптике в колледже студентам третьего курса, в то же время отказавшись быть чьим-либо наставником: он хотел посвятить все свое время занятиям, ученикам и исследованиям. В феврале 1856 года он получил письмо от своего наставника и друга Форбса, в котором тот сообщал ему о вакантной должности преподавателя натуральной философии в Маришал колледже в Абердине, на севере Шотландии, и предлагал ему откликнуться на нее. Джеймс решил, что подаст заявку, если это одобрит его отец. «Думаю, — писал он, — чем раньше я получу постоянную работу, тем будет лучше, и самый легкий способ добиться этого — подать заявку на должность преподавателя».

Отец был воодушевлен этой возможностью и начал ходить по инстанциям в Эдинбурге, стремясь поддержать сына. Когда Джеймс вернулся в Шотландию в середине марта, все уже было готово. Оба приехали в Гленлэр, проведя несколько дней в Эдинбурге, когда 2 апреля Максвелл-старший внезапно скончался: 

«Мой отец внезапно умер ровно в 12 часов. Он раздавал распоряжения в саду, после чего сказал, что ненадолго присядет отдохнуть, как обычно. Через несколько минут я сказал ему, чтобы он прилег на диван, но он не обратил на меня внимания; тогда я принес ему немного эфира, поскольку знал, что он ему помогает. Еще до того как он смог выпить его, он слегка вздрогнул, и все кончилось». 

После смерти отца Максвелл был избран на должность преподавателя, которую он занял в ноябре, проведя грустное лето в Гленлэре, осуществляя в имении то, что собирался и не успел сделать его отец.

Когда Максвелл обосновался на новом месте, его настигла первая неожиданность: в свои 25 лет он был самым молодым преподавателем в колледже, и хотя он и надеялся найти коллег своего возраста, младше 40 лет никого не было. Средний возраст преподавателей был около 50 лет. Вторая неожиданность заключалась в том, как тепло его приняли коллеги. Действительно, они все были хорошими друзьями, и очень скоро он чаще стал ужинать вне дома. Хотя существовало одно «но»: 

«Здесь никто не понимает ни одной шутки. Я не рассказал ни одной за два месяца, и когда замечаю, что одна из них хочет сорваться у меня с языка, я вынужден прикусить его». 

Маришал колледж был вторым старейшим шотландским учебным заведением после Эдинбургского университета. Он выпускал магистров искусств (МА), и обязательными предметами здесь были греческий, латынь, естественная история, математика, натуральная философия, моральная философия и логика. Большинство студентов жили в городе или его окрестностях. Учащиеся в основном происходили из семей торговцев, но также из семей фермеров, священнослужителей, учителей и адвокатов. Дети первых двух категорий обычно не хотели следовать по стопам родителей и мечтали о карьере врачей, священнослужителей, преподавателей или юристов.

Как требовала традиция, любой новый преподаватель должен был прочитать инаугурационную лекцию, на которой присутствовало все университетское сообщество, и объяснить, каким правилам он собирается следовать на своем отделении. Максвелл подготовил ее добросовестно. Он ясно дал понять, что будет не только распространять знания, но также учить студентов думать самостоятельно: 

«Я верю, что благодаря тщательному и аккуратному изучению законов природы мы будем способны избежать опасностей туманных и безосновательных форм мышления и приобретем здравую привычку энергичного мышления, которое позволит нам признать ошибку в любом ее виде». 

Ученый добавил, что собирается покончить с академической привычкой презрения к эксперименту: лаборатория должна быть основной частью занятий. К счастью, его предшественник был энтузиастом исследования и оставил после себя хорошо оснащенную лабораторию.

Максвелл четко знал, что он хочет делать на своих занятиях, но было необходимо составить письменный план обучения. Его будни были достаточно загружены работой: лекции и практические сессии в колледже, а также (раз в неделю) занятия в Абердинском механическом институте — центре, который открыл свои двери в ответ на новые требования промышленной революции дать техническое образование рабочим. В течение трех десятилетий предшественники Максвелла занимались тем, что по вечерам читали лекции слушателям раз в неделю, и он был очень рад продолжить эту традицию. Таким образом, его еженедельная аудиторная нагрузка занимала 15 часов, к чему добавлялось время, которое он посвящал административным и бюрократическим формальностям своего отделения, а также подготовке к занятиям.

Кроме того, Максвелл стремился уделять время исследованиям.

Джеймс обосновался в уникальном городе: во всей Шотландии было пять университетов, и два из них находились в Абердине — Маришал и Кингс-колледж. Это было несколько необычно, и учебные заведения собирались объединять, несмотря на сложность задачи, поскольку между ними существовало нездоровое соперничество. Джеймс, сердечный человек по натуре, быстро подружился с самыми молодыми представителями Кингс-колледжа, но сразу понял, что между двумя колледжами на самом деле существовала лишь ледяная вежливость: никто не общался с представителями «другой стороны».

Итак, Максвелл начал чувствовать себя одиноко. Он недавно стал частью общества, которое выглядело дружелюбным, но на самом деле оказалось довольно закрытым, и в этой среде он должен был работать в течение всего учебного года, с ноября по апрель. В Гленлэре он тоже жил один, заботясь о поместье и редко принимая друзей. Обычно Максвелл навещал родственников, но его отношения с наиболее близкими людьми складывались в основном по переписке. Письма Джеймса того периода рисуют нам образ человека, увлеченного своей работой и высоко ценящего дружбу. Но ему было очень сложно справиться с болью и одиночеством.