Здравствуйте, господин Ампер - Томаш Борец

Разговор шел о китах, а рассказчик был не кто иной, как Вильям Скорсби, пятидесятилетний бодрячок, некогда славный мореход и естествоиспытатель, а ныне чрезвычайно красноречивый священник из Бредфорда.

— А выгодна ли все еще ловля китов? — спросил Джемс Джоуль, в то время как его старший брат Бенджамин наливал гостю следующую поллитровую кружку пенистого сэлфордского пива.

— Лишь в районе Гренландии. Дальше от Шпицбергена хуже. Рыболовство совершенствуется, корабли становятся более быстроходными, и киты все чаще расплачиваются за это жизнью.

Скорсби всегда был рад провести несколько дней на пивоваренном, заводе у Джоулей. И сейчас, приехав на собрание Королевского общества в Манчестере, он отказался от гостиницы, предпочитая приходить ежедневно из расположенного рядом Сэлфорда.

Кроме приключений во времена его многочисленных походов по арктическим морям, о которых Скорсби умел очень увлекательно рассказывать, наиболее частой темой их разговоров был вопрос о том, как определить взаимосвязь тепла, с другими видами энергии. Тогда ученые уединялись в одном из помещений, расположенном прямо в пивоварне, где Джоуль оборудовал, себе лабораторию.

— В этой стеклянной трубке находится катушка с сердечником из листового железа, — объяснил он гостю конструкцию своего нового оборудования, предназначенного для изучения тепла, образующегося в проводнике при прохождении по нему тока. — Остальное пространство заполнено водой, температуру которой надо измерить.

— Сразу же или потом? — заинтересовался Скорсби.

— Как только перемешиванием воды тепло равномерно распределится, трубку необходимо тотчас быстро запечатать, а выводы катушки подсоединить к гальванометру.

Джоуль закрепил запечатанную трубку, обмотанную цинковой фольгой, между двумя полюсами сильного электромагнита так, чтобы она могла вращаться вокруг своей оси.

Скорсби поворачивал ручку и внимательно рассматривал простой, но остроумно устроенный механизм.

— Опыт состоит из двух частей, — продолжал Джоуль. — Вначале я вращаю катушку со скоростью около 600 оборотов в минуту в течение четверти часа, разумеется, при включенном, электромагните. Затем я быстро распечатываю трубку и измеряю, насколько поднялась температура воды.

— То есть речь идет о тепле, которое возникло в результате прохождения индуцированного тока.

— Не совсем. Тепло возникает и от трения между катушкой и водой. Поэтому опыт имеет и вторую часть, в которой я повторяю все то же самое, но без электромагнита. Затем я снова измеряю температуру и определяю разность температур.

— Таким образом, вычитая количество тепла, возникшего во втором случае, от количества тепла, полученного в первом случае… — рассуждал вслух Скорсби.

— …мы получим, тепло, которое образовалось в катушке в результате прохождения индуцированного тока, — дополнил Джоуль.

— Да. — задумался Скорсби, — Ну, и какая разность температур у вас получается?

Джоуль взглянул на свои записи. Скорсби заметил, что первые страницы были исписаны арифметическими упражнениями и расчетами. По-видимому, это была старая школьная тетрадь.

— В среднем подъем температуры равен 0,10 градуса Фаренгейта, — ответил Джоуль. — Мне нужен был бы более сильный электромагнит.

— Согласен с вами. Разность температур слишком мала для наглядности этого явления.

— Только где его взять… — рассуждал Джоуль. — Изготовление такого электромагнита потребует не только времени, но и помещения.

— А вот это пусть вас не заботит, — и Скорсби принял таинственный вид. — Я приглашаю вас к себе в Бредфорд. Вы увидите, что и в сельском приходе иногда можно найти кое-что полезное.

* * *

Джемс и Бенджамин Джоуль сидели на смотровой площадке вагона первого класса, и поезд уносил их в Бригхауз со скоростью 30 миль[21] в час. Затем им предстояла 6-мильная поездка в карете до Бредфорда.

Джемс Джоуль воспользовался приглашением Скорсби, а Бенджамин решил сопровождать его ради путешествия в поезде. Оба они были восторженными поклонниками паровой железной дороги. Джемс с удовольствием вспоминал поездку в окрестности Эклесса, где 15 сентября 1830 г. они увидели первый поезд, который торжественно открыл регулярное сообщение по манчестерско-ливерпульской железной дороге. Они провели там много субботних вечеров, лежа на траве и наслаждаясь видом пыхтящей «Ракеты» Стивенсона, а позже более мощной «Планеты».

В Бредфорде они вначале посетили богослужение своего гостеприимного хозяина. Джемс даже здесь не изменил своим привычкам и всю проповедь темпераментного священника преспокойно проспал.

Когда Скорсби показал ему огромный электромагнит, Джоуль остался от него в восторге. Позже он писал об этом: «…он создавал магнитную силу, которая была больше, чем я когда-либо видел».

Джоуль перевез в Бредфорд все необходимое оборудование и продолжил изучение образования тепла в проводнике с током. Ему приходилось работать целыми днями одному, потому что у Скорсби, занятого разной общественной деятельностью в поселке, совсем не оставалось свободного времени.

Действие сильного электромагнита проявилось довольно быстро. Вместо малозаметных температурных различий Джоуль обнаружил на этот раз средний подъем температуры 1,84 градуса Фаренгейта. По результатам проделанных опытов Джоуль сформулировал закон о том, что количество тепла, образующегося за одну секунду в проводнике, через который проходит электрический ток, прямо пропорционально произведению квадрата тока и электрического сопротивления проводника. Сообщение об открытии этого закона было опубликовано в «Протоколах» Лондонского королевского общества.

— Замечательно, — сказал с уважением Скорсби, листая экземпляр «Протоколов».

— Без вашей любезной помощи я не смог бы осуществить этот эксперимент, — ответил Джоуль.

— Об этом не стоит даже говорить, — Скорсби не любил, когда ему выражали благодарность за что-либо. — Все равно я здесь целые дни провожу в одиночестве.

Общность интересов обоих ученых переросла в дружбу, крепче которой была лишь более поздняя дружба Джоуля с Томсоном.

— Лучше покажите этот ваш двигатель, попробуем вмонтировать в него мои электромагниты, — сказал Скорсби, и друзья вновь принялись за работу.

Вначале они хотели лишь измерить мощность электродвигателя Джоуля с более сильными электромагнитами. Позже они провели сравнение его мощности с мощностями других существовавших тогда источников механической энергии. Эта их совместная работа была затем опубликована, под названием «О сравнительной мощности электромагнетизма, пара и лошадей как источников движущей силы».

— И отрицательный результат есть результат, — рассуждал Скорсби, когда однажды вечером они сидели у камина, в котором весело плясали языки пламени, а горящие поленья приятно потрескивали. — Хотя у этого вашего электромотора не бог весть какая мощность, но мне он весьма симпатичен. А то везде один лишь пар да пар, все ученые сходят с ума из-за этого пара.

На некоторое время они умолкли. Джоуль хотел что-то возразить, но Скорсби, опередив его, добавил:

— Хотя раньше самым любимым делом для них было изучение планет.

— Да, — согласился Джоуль, — я как