Неоткрытые открытия, или Кто это придумал? - Марина Рабинович

Страсть к науке выдающегося физика-экспериментатора была беспредельной. Даже во время медового месяца он находил время для измерения температуры воды у вершины и подножия живописного водопада, около которого они с молодой женой жили. Он делал это для того, чтобы убедиться, что разность значений температуры воды соответствует закону сохранения энергии.

В 1845 году Джоуль точно измерил количество теплоты, получаемое при преобразовании механической работы в тепловую энергию, и уточнил результат, полученный ранее фон Майером. Таким образом, именно усилиями фон Майера и Джоуля было сделано открытие, принесшее первое экспериментальное доказательство кинетического характера тепла – этой некогда загадочной и таинственной субстанции. Это открытие дало возможность подтвердить переход одного вида энергии в другой. Но вопрос о приоритетном споре в этой сфере закрыт не был. Кроме этих двух ученых был еще и третий!

С утверждением, что энергия может переходить из одного вида в другой, в 1847 году выступил Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц, которого тоже называют среди тех, кто открыл закон сохранения энергии. В отличие от своих предшественников, Гельмгольц смог связать закон сохранения энергии с невозможностью существования вечного двигателя. Все виды сил (позднее получившие название видов энергии) Гельмгольц свел к двум большим типам: живым силам движущихся тел (кинетической энергии в современном понимании) и силам напряжения (тому, что мы сейчас называем энергией потенциальной). Гельмгольц сформулировал закон сохранения этих сил в следующем виде: «Во всех случаях, когда происходит движение подвижных материальных точек под действием сил притяжения и отталкивания, величина которых зависит только от расстояния между точками, уменьшение силы напряжения всегда равно увеличению живой силы, и наоборот, увеличение первой приводит к уменьшению второй. Таким образом, всегда сумма живой силы и силы напряжения постоянна». Звучит, конечно, довольно туманно, но при желании все же разобраться можно.

Гельмгольц был одним из самых знаменитых физиков второй половины XIX столетия, общепризнанным лидером естественных наук. К тому же Гельмгольц неоднократно признавал приоритет фон Майера и Джоуля, подчеркивая, однако, что с работой фон Майера он знаком не был, а работы Джоуля знал недостаточно.

Что же касается фон Майера и Джоуля, то их спор о приоритете вскоре вышел за рамки чисто научного. В своих сообщениях фон Майер обращал внимание на то, что закон сохранения энергии, «а также численное выражение его, механический эквивалент теплоты, были почти одновременно опубликованы в Германии и Англии». Он указывает на исследования Джоуля и признает, что Джоуль «открыл безусловно самостоятельно» закон сохранения и превращения энергии и что «ему принадлежат многочисленные важные заслуги в деле дальнейшего обоснования и развития этого закона».

Фон Майер пишет: «Я убежден, что Джоуль сделал свое открытие о теплоте и силе, не зная моих работ, и признаю, что многочисленные заслуги этого известного физика внушили мне большое к нему уважение; тем не менее я полагаю, что могу с полным правом подтвердить: закон эквивалентности тепла и живой силы, с его численным выражением, опубликовал впервые я (в 1842 г.)». Однако в работах Джоуля и Гельмгольца имя фон Майера не встречается – ни в отчете Джоуля о превращениях энергии, опубликованном в журнале Парижской академии Comptes rendus («Доклады») в 1847 году, ни в упомянутой выше работе Гельмгольца «О сохранении силы», появившейся годом позже.

Но фон Майер не был склонен уступать свое право на приоритет. Спокойный тон его заявлений не может скрыть той глубокой душевной травмы, которая была нанесена ему «мелкой завистью цеховых ученых» и «невежеством окружающей среды». А его еще и обвинили в попытке присвоить чужие заслуги…

Последующая жизнь фон Майера была весьма непростой. В течение двух лет умерли двое из его троих детей. Местные ученые дразнили его, называя сумасшедшим философом. Его травили в газетах – скромного и честного ученого обвиняли в мании величия. Закончилось все тем, что в 1850 году фон Майер выбросился из окна своей спальни. Физически он пострадал не сильно, но последующие три года провел в психиатрической клинике.

И все же его спасли физика и самолюбие. Фон Майер нашел в себе силы ответить недругам уже упомянутой нами отдельной брошюрой Bemerhungen u¨ber das mechanische Aequivalent der Wa¨rme («Замечания о механическом эквиваленте теплоты»), вышедшей в 1851 году. По словам Оствальда, «это сочинение было написано кровью Майера, что исчерпало его последние силы». Осенью у фон Майера обнаружилось воспаление мозга, после чего его поместили сначала в частную лечебницу, а затем в казенную психиатрическую больницу. Научную деятельность он смог возобновить лишь в 1862 году.

Последние годы жизни фон Майера все же несколько примирили его со светом, он смог вкусить заслуженной славы, пусть и не в полной мере. В 1871 году он получил медаль Лондонского королевского общества, позднее его наградила Французская академия наук. Фон Майер стал почетным доктором родного университета в Тюбингене.

Незадолго до его смерти в 1874 году вышло собрание его трудов по закону сохранения и превращения энергии под названием «Механика тепла». Фон Майер не был физиком, но смог представить обобщенное понимание закона сохранения, распространив его на явления жизни и космос. Именно это смущало и физиков, именно это рассматривалось научным сообществом как абстрактные метафизические размышления, не более. Куда понятнее для этого сообщества являлись эксперименты Джоуля или работы всемирно известного ученого, каким уже в то время был Гельмгольц. Никто не спорит – слава этих исследователей вполне заслужена, и сомневаться в ней было бы глупо. Однако «ученый мир» состоит не из одних великих деятелей науки.

Открытие Нептуна: Урбен Леверье и Джон Коуч Адамс

Как известно, планета Уран была открыта в 1781 году. Но вскоре в движении планетного тела обнаружились загадочные аномалии: она то «отставала» от расчетного положения, то опережала его, ее то не могли увидеть на ожидаемом месте, то она появлялась в определенной точке небосвода раньше, чем следовало по расчетам. Первым эти отклонения от расчетной траектории в 1783 году заметил петербургский академик Андрей Иванович Лексель. Изучив особенности движения Урана, Лексель предположил, что на него воздействует притяжение неизвестного космического тела, расположенного еще дальше.

В 1821 году были опубликованы таблицы положения Урана, рассчитанные на много лет вперед, а в 1832 в отчете Британской Ассоциации развития науки будущий королевский астроном Дж. Эйри указал, что за 11 лет разница в положении Урана достигла почти полминуты дуги, что слишком много для простой ошибки в расчетах. Вскоре после опубликования отчета Эйри получил от британского астронома-любителя, преподобного доктора Хасси, письмо, в котором тот предлагал поискать «заурановую» планету по ее возмущающему воздействию на Уран. По-видимому, это было первым предложением искать планету за Ураном. Эйри идею Хасси не одобрил, и поиски не были начаты.

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания

1

Имя Колумба Христофор означает «Носящий в себе Христа» или «Чтящий Христа». (Здесь и далее, если не указано иное, примеч. ред.)

2

Хотя Земля шарообразна еще в «Божественной комедии» Данте (XIII в.).

3

!!!!!!!!!!!!!!!

4

Простейшая методика, основанная на анализе восприятий органов чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса.