Тот скоро окончил анализы, передал результаты Дэви и был несказанно удивлен, когда последний отдал материал в научный журнал в качестве оригинальной статьи. Первой научной статьи Майкла Фарадея.
До сих пор он, если так можно выразиться, "издал" только одно произведение. Десять лет назад восемнадцатилетний Фарадей взял пустую тетрадь и вывел на обложке:
"Философский сборник
разных статей, заметок, событий, приключений и т. д., относящихся до наук и искусств и собранных из газет, обозрений, журналов и других сочинений с целью содействовать развлечению, самообучению, а также подтверждению или разрушению теорий, распространенных в ученом мире. Составил Майкл Фарадей в 1809 - 1810 годах".
Через десять лет - первая настоящая статья, быть может, со стороны и менее интересная, но неизмеримо более глубокая. Уже в первой статье четко прослеживаются основные черты Фарадея-исследователя: глубина, редкое упорство в достижении цели, исчерпывающая полнота, спокойствие, свойственное лишь великим умам. Мы уже говорили об убежденности Фарадея во всеобщей связи явлений - убежденности, разделявшейся тогда далеко не всеми. Восхищает любовь Фарадея к порядку и полной определенности - он не признавал непроверенных фактов, а манера точно составлять отчеты неоднократно приводила в восторг директоров института. Диапазон его работ в то время довольно широк, но в основном это были исследования в области химии.
Перемена в тематике его занятий случилась в августе 1820 года - в это время по Европе рассылался Эрстедом его знаменитый мемуар: "О воздействии электрического конфликта на магнитную стрелку".
В августе Дэви получил по почте только что напечатанный в Англии мемуар три невесомые странички.
Через день Дэви и Фарадей повторили эксперимент Эрстеда и с восхищением убедились, что Эрстед прав - протекание тока в проводе немедленно вызывало отклонение размещенной поблизости магнитной стрелки.
И знаменитый Дэви, и еще неопытный Фарадей с внезапной ясностью ощутили, как и все, видевшие опыт, что рушится стена между двумя дотоле никак, казалось, не связанными друг с другом силами природы - электричеством и магнетизмом. Стена начала рушиться, и обнаружились неведомые связи, повеяло свежим воздухом новых открытий.
Был август. Потрясенный Араго уже интенсивно работает, развивая опыты Эрстеда, показанные ему молодым де-ля Ривом; он замечает, что не только стрелки компаса, но и железные опилки легко "чувствуют" наличие электрического тока - они облепляют проволочку с током; при выключении тока опилки опадают черными хлопьями...
Был август. Только в сентябре об опытах Эрстеда узнает Ампер, которому суждено первому понять и истолковать их, хотя Дэви и Фарадей узнали обо всем раньше него. Ампер, "этот докучливый умник Ампер", опередил их, развив свою стройную теорию образования магнетизма за счет электричества и потратив всего две недели (плюс, разумеется, всю предыдущую жизнь).
Фарадею и Дэви это не удалось. Все произошло слишком быстро. В августе они узнали об опытах Эрстеда, а уже в сентябре Ампер предложил стройную теорию, объясняющую непонятные опыты.
Нельзя сказать, что Дэви и Фарадей были в восторге от теории Ампера. Но разрушить изящное безупречное здание было трудно: нужны были кропотливые исследования. Шли месяцы, а Дэви и Фарадей не могли предложить ничего, что могло бы заменить теорию Ампера.
Кончилась осень, прошла зима, наступила весна нового 1821 года. Дэви постепенно отдалялся от задач, связанных с электричеством, Фарадей был упорен, но тоже не мог ничего добиться.
Прошла весна, наступило лето, коллеги Фарадея разъехались кто куда. Дэви, как и его друг Волластон, известный химик и физик (он открыл палладий и родий, а также линии, которые впоследствии несправедливо назовут фраунгоферовыми, а не волластоновыми), уехал на курорт, а Фарадей остался в душном Лондоне и упорно работал над новыми проблемами связи электричества. и магнетизма.
В то время произошло важное для Фарадея и его открытий событие. Редактор научного журнала "Философские анналы" доктор Филиппс предложил Фарадею написать обзорный очерк истории электромагнетизма. Предложение было весьма почетным и в какой-то мере, по-видимому, объяснялось и тем, что Дэви и Волластона в Лондоне в то время не было.
Фарадей с жаром принялся за дело. Будучи, как уже говорилось, человеком пунктуальным, привыкшим все делать с исчерпывающей полнотой, привыкшим проверять всех и вся - "люди склонны ошибаться" - он решает лично проделать все опыты, которые привели к пониманию электромагнетизма. Он стал возвращаться домой еще на два часа позже, чтобы суметь выполнить многочисленные эксперименты. Под занавес (хочется говорить театральным языком: история возвышения Фарадея пока еще напоминает жизнеописания великих актеров и актрис, завоевавших сцену после того, как их случайно выпускали на публику из-за того, что "кумир" заболел, потерял голос, напился "до положения риз" и т. п. Сколько их было!) Фарадей решил осуществить опыт, о котором как-то, пару месяцев назад, говорили в его присутствии Дэви и Волластон. Идея опыта была, по-видимому, ими. еще недостаточно отработана - речь шла о том, что проволока, через которую пропущен ток, как будто должна под действием магнита вращаться вокруг своей оси.
В самом указании на возможность электромагнитного вращения нового ничего не было - о нем говорил еще Ампер. Но идея эксперимента была новой, и Фарадей решил осуществить его.
Установка была проста: посреди серебряной чаши со ртутью был поставлен на торец брусковый магнит. В ртути плавала пробка, проткнутая медной проволокой; другой конец проволоки был шарнирно укреплен над магнитом и подсоединялся к полюсу вольтова столба. Другой полюс столба подсоединялся непосредственно к серебряному сосуду.
Таким образом образовалась электрическая цепь:
"плюс" вольтова столба,
серебряная чаша,
ртуть,
проволочка,
"минус" вольтова столба,
"вольтов столб",
"плюс" вольтова столба.
Когда цепь была замкнута и по ней тек электрический ток, появлялась возможность изучить взаимодействие тока с магнитным полем брускового магнита.
Поскольку проволочка могла легко передвигаться, можно было надеяться, что те "магнитные" силы, которые отклоняют магнитную стрелку в опытах Эрстеда, заставят вращаться и проволочку.
Когда подготовка к опыту была окончена, к Фара-дею в лабораторию зашел Джордж Бернар.
Его сестра Сара Бернар, двадцати одного года, недавно стала женой Фарадея.
Свадьба Фарадея и дочки серебрянщика была скромной - даже ближайшие друзья с удивлением узнали, что их не пригласили. Это было скромное начало прекрасной и неизменной преданности, дружбы и любви Сары и Майкла, любви, которую Майкл ценил выше, чем свои научные успехи. Брак был необыкновенно счастливым, хотя и бездетным.
Именно Джорджу Бернару волей случая пришлось стать первым свидетелем того, как при включении тока проволочка начала быстро вращаться вокруг магнита. Поменяв "плюс" с "минусом" или переставив магнитик "с ног на голову" (выставив из ртути наружу, скажем, северный полюс вместо южного) можно было добиться, чтоб направление вращения изменялось.
Джордж Бернар рассказывал, что никогда еще не видел Майкла в столь возбужденном состоянии, как в тот памятный вечер. Это и понятно. Впервые человек увидел движение, причем не судорожное, а равномерное, постоянное, непрерывное движение, созданное неощутимым взаимодействием великих сил природы - электричества и магнетизма.
Думаем ли мы теперь, глядя на вращающиеся махины электродвигателей прокатных станов, метро и электричек, что все они с их исполинской мощью суть порождение несложного прибора Фарадея, в котором впервые в мире взаимодействие поля и тока дало вращение легчайшей проволочке!
Рисунки из рабочих тетрадей Фарадея:
1 - повторение опыта Эрстеда; 2 - пояснение к электромагнитному вращению; 3 - рисунок первого в мире электродвигателя; 4 - кольцо, на котором была открыта электромагнитная индукция; 5 - катушка, в которую быстро вдвигается магнит! возникновение электричества за счет движения магнита; в - первый в мире электрогенератор! диск, вращаемый между полюсами магнита.