Петров нигде не дает пояснений, от каких свойств древесного угля зависит пригодность его для «произведения светоносных явлений посредством гальвани-вольтовских жидкостей». И лишь в одном месте замечает, что эта пригодность связана со свойством угля хорошо пропускать гальвани-вольтовскую жидкость.
Если вспомнить, что во времена Петрова понятие об электрическом сопротивлении тел и связи сопротивления с размерами и физическими свойствами тел еще не существовало и что закон Ома стал известен лишь много лет спустя, то в этом нет ничего удивительного. Наоборот, надо удивляться проникновенному уму Петрова и экспериментаторскому таланту, которые дали ему возможность дойти до классификации углей на «хорошо» и «дурно» проводящие галывани-вольтовскую жидкость. Если вспомнить, что Петров оперировал с «древесными угольками» весьма неоднородными по своему составу и физическим свойствам, то нельзя не признать, что установление подобной классификации было большим достижением и представляло большие трудности. В следующей статье, статье VII, Петров переходит уже от описания опытов с искрой различной величины и яркости к описанию наблюденных им световых явлений более длительных и стабильных, имевших характер пламени. Статья эта, как было сказано, носит длинное название: «О расплавлении и сожигании металлов и многих других горючих тел, а также о превращении в металлы некоторых металлических оксидов посредством гальвани-вольтовской жидкости».
Начинается эта статья словами: «Есть-ли на стеклянную пластинку или на скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля, способные для произведения светоносных явлений посредством гальвани-волътовской жидкости, и есть-ли потом металлическими направителями (directores), сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одного до трех линей, то является между ними весьма яркого белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может» (фиг. 2).
При замене одного из углей каким-либо металлом «между ними является больше или меньше яркое пламя, от которого сии металлы иногда мгновенно расплавляются, сгорают также с пламенем какого-нибудь цвета».
Если в качестве одного из электродов взята железная проволока, то между углем и железной проволокой «является также больше или меньше яркое пламя, а конец проволоки почти во мгновение ока краснеет, скоро расплавляется и начинает гореть с пламенем и разбрасыванием весьма многих искр по различным направлениям». В цитированных выдержках из книги Петрова содержится полностью описание явления, названного затем «вольтовой дугой», воспроизводил которое Петров не только с угольными электродами, но и с металлическими.
Приведенных выдержек из книги, изданной в 1803 г., совершенно достаточно, чтобы закрепить за Петровым бесспорный приоритет в открытии вольтовой дуги.
К сожалению, в дальнейшем к изучению дуги, как источнику света, Петров не возвращался. В дальнейших работах он говорит о зажигании дугой разных горючих тел, о явлении дуги в разреженном пространстве и т. д., но не о световых свойствах дуги.
Большой интерес для электротехников представляют сведения, даваемые Петровым относительно его работ по восстановлению под действием дуги металлических окислов. «Напоследок, посредством огня, сопровождающего течение гальвани-вольтовской жидкости, при употреблении огромной батареи, пытал я превращать красные свинцовый и ртутный, а также сероватый оловянный оксиды в металлический вид; следствия же сих опытов были такие, что упомянутые оксиды, смешанные с порошком древесных углей, салом и выжатыми маслами, при сгорании сих горючих тел иногда с пламенем принимали настоящий металлический вид, с тою лишь только разностью, что ртутных шариков по причине летучести сего металла сказывалось гораздо меньше, нежели сколько свинцовых и оловянных частиц различной фигуры».
Эти опыты Петрова можно считать исследованиями, положившими начало современной электрометаллургии в дуговых печах, в которых подвергается действию вольтовой дуги шихта из окислов металлов с углеродом в разных видах.
Работы с вольтовой дугой составляют только небольшую часть исследований Петрова. Его работы захватывают целый ряд других областей физики, кроме электричества, и химии.
Из них для электротехников представляют особый интерес те, которые связаны с явлением «люминесценции» или «холодного свечения» тел. Это то явление, на котором базируется устройство новейших типов электрических ламп.
Явление люминесценции (свечение фосфора и т. п.) привлекало внимание исследователей уже много лет тому назад. Много исследований было произведено уже в XVIII в. В этих исследованиях принимали участие такие ученые, как Эйлер, Гроттхус и др. Но ни эти ученые, ни их ближайшие последователи до второй половины XIX в. не занимались количественным изучением явлений люминесценции. «На этом безотрадном общем фоне, — пишет акад. С. И. Вавилов, — исследования В. В. Петрова занимали видное и исключительное место».
Исследования явления люминесценции Петров производил в течение 40 лет, начав их еще в 90-х годах XVIII в. и работая над ними еще в 1833 г. Начал свои работы в области люминесценции Петров с изучения свечения гниющих растений. Этому вопросу посвящена глава его первой книги, названная: «О фосфорах прозябаемого царства и об истинной причине свечения гнилых дерев». Затем Петров перешел к опытам над «фосфорами животного царства» и над выяснением причин их свечения. Он изучал свечение Ивановых червячков, свечение гниющего мяса и гниющей рыбы и т. п. По-видимому, получать нужные ему для опытов материалы Петрову было не просто. Он жалуется, что «из многих мясников и рыбаков мною о том прошенных ни один, не знаю по каким нравственным или политическим причинам, не выполнил данного мне обещания, хотя был я принужден сулить им за сию услугу сперва синенькие, после красненькие и, наконец, беленькие бумажки» [7]. От фосфоров «прозябаемого» царства и фосфоров «животного» царства Петров перешел к изучению «фосфоров из царства ископаемого». Этому вопросу посвящена особая статья в книге Петрова «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений Василия Петрова», статья X, озаглавленная: «О различных, давно известных, а наипаче новых превосходнейших фосфорах из царства ископаемого и о непостижимой причине их свечения». Эту «непостижимую» причину Петров не выяснил, но все же установил разницу в причинах свечения тел «ископаемого» царства и царств «животного» и «прозябаемого» и вообще в своих работах по люминесценции дал многое, что, по словам акад. С. И. Вавилова, и теперь «имеет не только исторический, но и непосредственно научный интерес». В частности, как пишет С. И. Вавилов: «говоря на современном языке, Петрову удалось разделить хемилюминесценцию от физиолюминесценции». Сам Петров придавал своим исследованиям над люминесценцией, по-видимому, и практическое значение и даже в своей книге обещал указать «весьма полезное употребление сих фосфоров». Однако, никаких дальнейших сведений относительно этого «весьма полезного употребления» не имеется. Вероятно, по каким-нибудь причинам обещанные указания и не были написаны. Потребовалось больше ста лет, чтобы явления люминесценции (фосфоресценция, флуоресценция) были достаточно изучены и могли получить практические применения в виде светящихся составов и люминесцентных ламп.
За свою долгую жизнь проф. Петров сделал чрезвычайно много. Его работы были опубликованы частью в отдельно изданных книгах, частью в различных изданиях Академии наук (Умозрительные исследования Императорской академии наук за 1808–1819 гг., Труды Академии наук за 1821–1823 гг., Технологический журнал за 1810 г. и, наконец, его метеорологические наблюдения были напечатаны в Технологическом журнале в 1810–1826 гг.). Однако, многие труды Петрова остались неопубликованными и сохранились лишь в Архиве Академии наук СССР. Многие работы, по-видимому, утеряны [8].
8
Подробные сведения о всех работах В. В. Петрова, а также о всех имеющихся материалах биографического характера можно найти в приложениях к цитированной выше книге «Академик В. В. Петров», составленных А. А. Елисеевым.