Век Наполеона - Уильям Джеймс Дюрант

Вклад Румфорда в науку был слишком разнообразным и случайным, чтобы быть впечатляющим, но, взятые в совокупности, они составляли замечательный контрапункт к напряженной административной жизни. Наблюдая за сверлением пушек в Мюнхене, он был поражен теплом, которое производила эта операция. Чтобы измерить его, он заставил массивный металлический цилиндр вращаться, прижимаясь головкой к стальному сверлу, и все это в водонепроницаемом ящике с восемнадцатью и тремя четвертями фунта воды. За два с четвертью часа температура воды поднялась с 60 градусов по Фаренгейту до 212 градусов — точки кипения. «Трудно описать изумление, — вспоминал позже Румфорд, — выраженное на лицах прохожих при виде такого большого количества воды, нагретой и фактически доведенной до кипения без всякого огня».1 Этот эксперимент доказал, что тепло — это не вещество, а способ молекулярного движения, примерно пропорциональный количеству работы, затраченной на его получение. Это мнение существовало уже давно, но прибор Румфорда дал первое экспериментальное доказательство и метод измерения механического эквивалента тепла — т. е. количества работы, необходимого для нагревания одного фунта воды на один градус.

Томас Янг был почти таким же «непостоянным и разнообразным», как Румфорд и Монтень. Он родился (1773) в семье квакеров в Сомерсете, начал с религии, а затем с неизменной преданностью перешел к науке. В возрасте четырех лет, как нас уверяют, он дважды прочитал Библию, а в четырнадцать лет мог писать на четырнадцати языках.2 В двадцать один год он был избран членом Королевского общества; в двадцать шесть лет он был признанным врачом в Лондоне; в двадцать восемь лет он преподавал физику в Королевском институте; а в 1801 году он начал там эксперименты, которые подтвердили и развили концепцию Гюйгенса о свете как колебаниях гипотетического эфира. После долгих дебатов эта точка зрения в целом, но не повсеместно, вытеснила теорию Ньютона о свете как эманации материальных корпускул. Юнг также выдвинул гипотезу, позже развитую Гельмгольцем, о том, что восприятие цвета зависит от наличия в сетчатке трех видов нервных волокон, соответственно реагирующих на красный, фиолетовый и зеленый цвета. Кроме того, он дал первые описания астигматизма, кровяного давления, капиллярного притяжения и приливов, а также принял активное участие (1814) в расшифровке Розеттского камня. Он был, по словам эрудированного историка медицины, «самым высокообразованным врачом своего времени» и, как добавил Гельмгольц, «одним из самых ясновидящих людей, которые когда-либо жили».3

III. ХИМИЯ: ДАЛЬТОН И ДЭВИ

В том же десятилетии, также в Королевском институте, Джон Дальтон произвел революцию в химии своей атомной теорией (1804). Сын квакера-ткача, он родился (1766) в Иглсфилде, недалеко от Кокермута, на северном конце этого туманного великолепного Озерного края, который вскоре приютит Вордсворта, Кольриджа и Саути. Позже, написав от третьего лица, он подвел итог своей ранней карьере, изложив ее в виде скупой хронологии, которая не вполне скрывает горячее честолюбие, прожигающее путь к свершениям:

Автор этого… учился в деревенской школе… до 11 лет, к этому времени он прошел курс мензурирования, геодезии, навигации и т. д.; около 12 лет начал преподавать в деревенской школе;… иногда занимался земледелием в течение года или более; в 15 лет переехал в Кендал в качестве помощника в школе-интернате, пробыл в этом качестве 3 или 4 года, затем перешел в ту же школу в качестве директора и проработал там 8 лет, а в Кендале занимался изучением латыни, греческого, французского и математики с натурфилософией; в 1793 году переехал в Манчестер в качестве преподавателя математики и натурфилософии в Новом колледже.4

Когда позволяли время и средства, он проводил наблюдения и эксперименты, несмотря на дальтонизм и грубые приборы, многие из которых сделал сам. Среди своих многочисленных интересов он находил время вести метеорологические записи с двадцать первого года жизни до дня, предшествовавшего его смерти.5 Его отпуск обычно проходил в поисках фактов в тех же горах, где несколько лет спустя будет бродить Вордсворт; однако пока Вордсворт искал и слушал Бога, Дальтон, например, измерял атмосферные условия на разных высотах — примерно так же, как это делал Паскаль за полтора века до него.

В своих экспериментах он принял теорию Лейциппа (ок. 450 г. до н. э.) и Демокрита (ок. 400 г. до н. э.), что вся материя состоит из неделимых атомов; и исходил из предположения Роберта Бойля (1627–91), что все атомы принадлежат к тем или иным конечным неразложимым элементам — водороду, кислороду, кальцию… В «Новой системе химической философии» (1808) Дальтон утверждал, что вес любого атома элемента по сравнению с любым атомом другого элемента должен быть таким же, как вес массы первого элемента по сравнению с равной массой другого. Приняв массу атома водорода за единицу, Дальтон после многих экспериментов и расчетов расположил каждый из остальных элементов по относительной массе любого из его атомов по отношению к атому водорода; так он составил для тридцати известных ему элементов таблицу их атомных весов. В 1967 году химики признали девяносто шесть элементов. Выводы Дальтона пришлось корректировать в ходе более поздних исследований, но они и его сложный «закон кратных пропорций» во всех комбинациях элементов оказали огромную помощь в развитии науки в XIX веке.

Более разнообразными и захватывающими были жизнь, образование и открытия сэра Хамфри Дэви. Он родился в Пензансе (1778) в обеспеченной семье среднего класса, получил хорошее образование и дополнил его экспедициями, в которых сочетались геология, рыбалка, зарисовки и поэзия. Его веселый нрав снискал ему множество друзей, от Кольриджа, Саути и доктора Питера Роджета — гениального и неутомимого составителя «Тезауруса английских слов и фраз» (1852) — до Наполеона. Другой друг разрешил ему бесплатно пользоваться химической лабораторией, чьи бурлящие реторты очаровали Дэви и заставили посвятить себя делу. Он организовал собственную лабораторию, пробовал различные газы, вдыхая их, уговорил Кольриджа и Соути присоединиться к его отряду ингаляторов и чуть не покончил с собой, вдохнув водяной газ, сильный яд.

В возрасте двадцати двух лет он опубликовал отчет о своих экспериментах под названием Researches Chemical and Philosophical (1800). Приглашенный в Лондон графом Румфордом и Джозефом Бэнксом, он читал лекции и демонстрировал чудеса аккумуляторной батареи («куча» Вольты), принеся новую славу Королевскому институту. Используя батарею из 250 пар металлических пластин в качестве