ГЛАВА II
У ИСТОКОВ НАУЧНЫХ СВЯЗЕЙ: Б. ФРАНКЛИН И М. В. ЛОМОНОСОВ
Хотя интерес к Америке, как видно из предшествующего изложения, существовал давно и вполне определенно проявился уже в инструкциях Петра I В. Берингу в 1725 г., научные контакты между русскими и американскими учеными установились только с середины XVIII в., после того как в С.-Петербурге стало известно о работах Б. Франклина в области электричества. Знаменитые «Опыты и наблюдения над электричеством» Франклина, проведенные в Филадельфии1, как известно, составили эпоху в науке. Это был в определенном смысле революционный переворот, сравнимый, может быть, с переворотом, который позднее произвели в области политики война североамериканских колоний против Англии и принятая в той же Филадельфии Декларация независимости. Гениальный самоучка из далекой Америки правильно понял существо электрических явлений и наметил путь их дальнейшего исследования, чего не смогли сделать его образованнейшие коллеги по другую сторону океана во всеоружии опыта и знаний, накопленных Ньютоном, Гюйгенсом и Эйлером2.
Всеобщее признание пришло к Франклину далеко не сразу. Авторитетные теологи издавна считали, что единственно правильным методом борьбы с грозовыми явлениями служит колокольный звон, который якобы отгоняет злых духов. По иронии судьбы, высокие и прочно сложенные церковные колокольни были как раз той плохо проводящей электрический ток средой, которая оказывалась наиболее уязвимой при ударе молнии, и Поэтому звонить в колокола при грозе оказывалось делом совсем не безопасным. В конце XVIII в. только в Германии за 33 года было убито 120 звонарей и разрушено 400 колоколен3. И как бы в насмешку над церковными авторитетами в течение многих сотен лет неуязвимым для молнии стоял величественный храм мудрого царя Соломона в Иерусалиме, покрытый, как выяснилось, хорошо проводящими электрический ток металлическими пластинами.
Религиозные предрассудки оказались далеко не единственной и даже не главной преградой для распространения новых взглядов на природу электричества. Во время войны США за независимость борьба против научных идей Франклина и введения громоотвода приобрела политический характер. Это стало особенно очевидным в связи с тем, что английский ученый Вильсон предложил вместо остроконечного громоотвода Франклина свой тупоконечный, чтобы предотвратить считавшееся в то время опасным стекание электрического заряда. Страсти в стране разгорелись, и любой легкомысленный англичанин, снабдивший свой дом громоотводом с острым, а не тупым концом, грозил прослыть политически неблагонадежным.
В наши дни эти «научные» споры представляются столь же лишенными смысла, как знаменитый конфликт свифтовских героев из-за того, с какого конца разбивать яйцо - с тупого или острого. Впрочем, на родине великого сатирика отстаивать острый конец громоотвода оказалось небезопасным даже для самого президента Королевского общества и лейб-медика короля Джона Прингля. Его знаменитый ответ Георгу III о том, что «он по мере сил всегда будет исполнять желания его в-ва, но он не в состоянии изменить ни законов природы, ни действия их сил», дорого обошелся строптивому автору. Прингля уволили с должности лейб-медика и президента Королевского общества.
Королевского медика легко было отстранить от должности и даже, если нужно, посадить в тюрьму, но гораздо труднее остановить развитие науки, даже если этого очень хотелось святой церкви или королю величайшей державы мира. «Филадельфийские опыты» Франклина, гениальные по своей простоте и ясности, не оставляли сомнения в справедливости вывода о тождестве молнии и электрического разряда, а громоотвод действовал так безупречно, что мог убедить любого, даже самого недоверчивого скептика.
В России об опытах Франклина стало известно широкому кругу читателей из сообщения, опубликованного «С.-Петербургскими ведомостями» в июне 1752 г. Газета писала, что в Филадельфии, в Северной Америке, г-н Франклин «столь далеко отважился, что хочет вытягивать из атмосферы тот страшный огонь, который целые земли погубляет», и приводила далее относительно подробное изложение его опытов, повторенных затем во Франции4. «Внезапно чудный слух по всем странам течет, что от громовых стрел опасности уж нет!» - писал М. В. Ломоносов в 1752 г. в известном «Письме о пользе стекла» и выражал далее уверенность, «что, зная правила, изысканы стеклом, мы можем отвратить от храмин наших гром»5.
Известие о «филадельфийских опытах» попало в России на благоприятную почву. В то время в С.-Петербурге в смежной области плодотворно работал Г. В. Рихман, сконструировавший в 1745 г. «электрический указатель» для измерения величины заряда в наэлектризованном теле. С помощью «громовой машины» - металлического стержня, вынесенного на крышу и соединенного с электроизмерительным прибором, - Ломоносов и Рихман исследовали атмосферные электрические разряды. Летом 1735 г., проводя вместе с Ломоносовым опыты с «громовой машиной», Г. В. Рихман слишком неосторожно приблизился к проводнику и был убит электрическим разрядом. «Умер господин Рихман прекрасною смертью, исполняя по своей профессии должность. Память его никогда не умолкнет»6, - писал Ломоносов о своем друге. Перейдя позднее к широким обобщениям в области электрических явлений, Ломоносов создал прогрессивную для своего времени эфирную концепцию электричества, которая в определенной степени предвосхитила созданную в XIX в. теорию поля.
Из работ Ломоносова и Рихмана по физике видно, что они высоко ценили труды Франклина по электричеству и неоднократно на них ссылались. В то же время, основываясь на собственных многолетних экспериментах, они усматривали в них некоторые недостатки и, в свою очередь, умело дополняли и развивали идеи Франклина7. Многие из их работ в этой области были выполнены еще до опубликования «Филадельфийских опытов» или до того времени, когда они могли с ними познакомиться, и, кроме того, значительно отличались от идей, выдвинутых Франклином.
Отвергая несправедливые возражения по поводу своего знаменитого «Слова о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих»8, Ломоносов подчеркивал, что им истолкованы «многие явления с громовою силою бывающие, которых у Франклина нет и следу»9.
Отмечая отличие своей теории от взглядов американца, Ломоносов в то же время подчеркивал свое уважение к «славному господину Франклину» и указывал, что «все сие не того ради здесь прилагается, чтобы я хотел себя ему предпочесть»10.
Несколько позже новые идеи о природе электрических явлений изучались и популяризировались в России в сочинениях одного из крупнейших физиков XVIII в. академика Ф. У. Т. Эпинуса, установившего связь «электрической силы с магнитною» и широко проводившего количественные расчеты по теории электричества. В своем капитальном трактате «Опыт теории электричества и магнетизма», вышедшем в конце 1759 г., Эпинус неоднократно ссылался на Франклина, а в посвящении своего труда писал: «Присущая телам сила, которую назвали электричеством, открыта лишь недавно и вряд ли уже достаточно исследована... Меня в высшей степени удовлетворяет предложенная Франклином теория этой силы... Однако я пришел к выводу, что мне удалось обнаружить в этой замечательной теории некоторые недостатки; поэтому я приложил усилия к тому, чтобы исправить их и, при помощи этих исправлений, так приспособить эту теорию, чтобы она была приведена к полнейшему согласию с явлениями»11. С поставленной задачей ученый справился блестяще. Значение трудов Эпинуса для развития идей Франклина иногда сравнивают даже со значением, которое в XIX в. имели работы Дж. Максвелла для развития взглядов М. Фарадея: в обоих случаях опыты и наблюдения самобытных гениев были математически обработаны эрудированными профессиональными учеными-физиками. Почти идентичную теорию электричества уже много лет спустя после Эпинуса выдвинул знаменитый английский ученый Генри Кэвендиш, который, как теперь стало известно, не только знал, но и, возможно, даже приобрел книгу петербургского физика в середине 1766 г.
Большое впечатление на Франклина и его коллег в Америке произвело известие о трагической смерти Рихмана во время опыта с «громовой машиной». Уже 13 декабря 1753 г. в ответ на обращение Дж. Боудвина из Бостона Франклин подтвердил сообщение о смерти «несчастного джентльмена в С.-Петербурге» и впервые упоминал его имя - профессор Рихман13.
5 марта 1754 г. в издававшейся Франклином «Пенсильвания газет» был перепечатан «отрывок из письма из Москвы 23 августа» об обстоятельствах смерти Рихмана и одновременно делался вывод, что все произошедшее лишь подтверждает «новую теорию молнии», в связи с чем в будущем могут быть спасены «многие жизни». В качестве участника эксперимента в отчете назывался «советник Ломоносов», что, по всей видимости, было первым упоминанием фамилии великого русского ученого в американской печати. Учитывая научную значимость отчета об обстоятельствах смерти Рихмана, редакторы нового собрания бумаг Франклина включили его в соответствующий том своей публикации и высказали предположение, что заключительный абзац отчета был написан самим Франклином14.
Американским ученым, и в первую очередь Франклину, были хорошо известны труды российского академика Эпинуса, о которых они неоднократно отзывались самым лестным образом. «Член Петербургской академии наук Эпинус, - писал Франклин 29 мая 1763 г., - опубликовал недавно работу на латинском языке (in 4-to) под названием «Tentamen Electricitatis et Magnetismi», где он применил мои положения об электричестве для объяснения различных явлений магнетизма и, я думаю, сделал это со значительным успехом»15.
Учитывая интерес, который труд Ф. У. Т. Эпинуса мог представлять для американских ученых, Франклин переслал эту работу своему постоянному корреспонденту Э. Стайлсу и просил ознакомить с ней профессора Гарвардского колледжа Дж. Уинтропа, математическая подготовка которого позволяла рассчитывать, что он в полной мере оценит ее содержание. И действительно, Уинтроп нашел, что книга Эпинуса содержит «много Интересных мыслей», а ее автор - «человек светлых идей, всестороннего и пытливого ума», работа которого проливает «новый свет на теорию магнетизма»16.
Огромное впечатление на современников произвели сенсационные опыты И. А. Брауна и М. В. Ломоносова по замораживанию ртути (1759). Франклин считал, что установление факта замерзания ртути является «самым замечательным открытием» за последние годы. «Русские ученые, - писал Франклин, - нашли, что при самом сильном охлаждении ртуть переходит в твердое состояние и становится ковкой, подобно другим металлам. Следовательно, по всей вероятности, в том состоянии, в котором ртуть имеется, она является в действительности расплавленным металлом, плавящимся при меньшем нагревании, чем другие металлы»17.
Сообщение об опытах по замораживанию ртути появилось в трудах Королевского общества в Лондоне (1760), а затем было изложено в популярном английском ежегоднике за 1762 г. (The Annual Register). Именно из этого последнего издания об открытиях петербургских ученых стало известно в Америке. В бумагах упоминавшегося выше друга Франклина Э. Стайлса (в дальнейшем ректора Йельского колледжа) сохранилась пространная выписка об опытах по замораживанию ртути, осуществленных во время сильных морозов в С.-Петербурге в декабре 1759 г.18 Первоначально Стайлсу не удалось повторить петербургские эксперименты, и в мае 1765 г. он решил обратиться со специальным письмом к Брауну19, в котором интересовался подробностями опытов по замораживанию ртути. Еще ранее, в феврале 1765 г., через Франклина он попытался установить научные связи с Ломоносовым.
Письмо Стайлса на латинском языке, адресованное «прославленному господину Ломоносову, жителю Петербурга в России, члену Петербургской академии наук», сохранилось в бумагах Франклина в архиве Американского философского общества20.
«Мне довелось прочитать в лондонской газете от 29 октября 1764 г., - писал Стайлс Ломоносову, - что Вы верите в возможность найти путь из России в Америку через покрытые льдом моря и уже снарядили два судна, которые следующей весной после зимовки на Коле направятся к полюсу, чтобы заняться тщательным изучением северных областей. Весьма похвальное предприятие и поистине достойное естествоиспытателя! Я, в свою очередь, твердо убежден, что полярные области - это арктические моря, которые в зависимости от удаленности от побережья озаряются либо полунощной Авророй, либо тропическим солнцем... Поэтому я радуюсь в предвосхищении того, что вашими исследованиями будет открыт путь через Арктику или, вернее, они подтвердят, что он существует»21.
Любознательный американец составлял в то время таблицы температурных наблюдений и в этой связи обращался к Ломоносову с просьбой прислать ему «все сведения относительно магнитных явлений и температур, записанных или вычисленных в полярных областях на суше и на море», а также недостающие «сведения о показаниях термометра в некоторых частях Российской империи». Стайлс просил, в частности, чтобы «подобные наблюдения были проведены в Петербурге, Москве, Казани, Тобольске и даже в Архангельске, на Коле, Камчатке и в Селенгинске». В конце своего письма Стайлс выражал желание узнать «показания термометра», снятые зимой и летом в тех краях, где, как утверждает ученейший профессор Эпинус, «почва заморожена на глубину до 91 фута».
Ссылаясь на возможную переписку Франклина с Эпинусом и Брауном, Стайлс просил своего знаменитого друга стать посредником в пересылке послания в С.-Петербург или, во всяком случае, снабдить его отчетом о полярной экспедиции Ломоносова, если она будет осуществлена22.
В ответном письме Стайлсу от 5 июля 1765 г. Франклин сообщал, что в ближайшее время направит Ломоносову предназначенное для него приложение, но русского ученого тогда уже не было в живых. Ломоносов умер 4 (15) апреля 1765 г., и это полностью исключало возможность своевременного получения им послания от Стайлса и Франклина. Вполне вероятно, что американский ученый, узнав о смерти Ломоносова, мог вообще воздержаться от пересылки письма в С.-Петербург, и это привело к тому, что подлинник (автограф) письма сохранился среди бумаг Франклина в архиве Американского философского общества в Филадельфии.
Но если Франклин и Стайлс не успели установить с Ломоносовым прямого контакта, то из известных в настоящее время источников можно вполне определенно утверждать, что они знали о работах ученого и высоко их ценили. Они были осведомлены и о некоторых других трудах русских ученых. Из упомянутого выше ответного письма Стайлсу от 5 июля 1765 г. видно, что Франклин интересовался русскими географическими открытиями и был осведомлен о двух экспедициях к северо-западному побережью Америки (речь, по всей видимости, шла о двух экспедициях В. Беринга; в ходе второй экспедиции В. Беринг и А. Чириков достигли побережья Северной Америки), а также о неудачных попытках пройти через Северный Ледовитый океан. Именно в этой связи Франклин придавал серьезное значение новой полярной экспедиции и указывал, что Ломоносов «поправит дело»23.
Долгое время были серьезные сомнения в существовании переписки Франклина с членами Петербургской академии наук Брауном и Эпинусом, о которой упоминал Стайлс. Составители последнего фундаментального собрания бумаг Франклина в специальном примечании авторитетно отмечали, что «в действительности нет никаких доказательств существования подобной переписки»24. Между тем в архиве Пенсильванского исторического общества мне в свое время удалось обнаружить ранее совершенно неизвестное письмо Франклина Эпинусу от 6 июня 1766 г. Учитывая исключительное значение этого документа как самого раннего письма великого американца своему коллеге в России, ниже приводится его полный текст:
«Сэр,
Когда я последний раз был в Америке, я получил там Вашу прекрасную работу о теориях электричества и магнетизма, которую, как я понял, Вы удостоили чести послать мне. Я прочитал ее с бесконечным удовлетворением и удовольствием и прошу Вас принять мою величайшую благодарность и признательность, которые Вы по праву заслужили от всего Ученого Мира (Republic of Letters). Вместе с этим письмом я беру на себя смелость послать Вам свою небольшую работу, которая еще не опубликована, но должна появиться в очередном томе «Трудов Королевского общества»25. Пожалуйста, примите ее как скромное свидетельство огромного уважения и почитания, с каким я, сэр, являюсь Вашим покорнейшим и смиреннейшим слугой.
Б. Франклин»26.
Небольшое письмо Франклина примечательно во многих отношениях. Прежде всего, это единственное прямое обращение великого американца к своему петербургскому коллеге, свидетельствующее об исключительно высокой оценке знаменитого труда российской академии по теории электричества и магнетизма. Оно показывает, что оба ученых обменивались своими исследованиями, несмотря на огромные географические расстояния, предрассудки и политические преграды, разделявшие их. Причем Франклин направил в С.-Петербург свою работу еще до выхода ее в свет в трудах лондонского Королевского общества (к сожалению, эта прекрасная традиция в наши дни почти забыта).
Капитальный трактат Ф. У. Т. Эпинуса «Опыт теории электричества и магнетизма» произвел на Франклина столь большое впечатление, что даже спустя семь лет он писал своему другу, французскому ученому Барбе Дюбургу: «Сильный намагничивающий аппарат может намагнитить миллионы стальных брусков, не сообщая им какой-либо части собственного магнетизма, а только приводя в действие собственный магнетизм, который существовал в этих брусках.
Этой гипотезой, представляющейся мне столь же остроумной, сколь и основательной, я обязан главным образом блестящему петербургскому ученому г-ну Эпинусу. Я говорю «главным образом» потому, что читал его книгу много лет тому назад и оставил ее в Америке; поэтому может случиться, что я что-то в ней добавил или в какой-то мере изменил, и если я что-нибудь представил неправильно, то ошибка должна быть отнесена на мой счет»27.
Мы видим, таким образом, что сам Франклин признавал, в частности, что многим обязан «блестящему петербургскому ученому г-ну Эпинусу».
В свою очередь, исключительно высоко ценил работы Франклина по теории электричества Д. А. Голицын, сам опубликовавший интересные труды в этой области. «Г-н Франклин, - писал Голицын в 1777 г., - первый нашел, что существуют два вида электричества - положительное и отрицательное»28. «Как один из самых искренних почитателей» знаменитого американца, Голицын, в то время российский посланник в Гааге, счел возможным в январе 1777 г. обратиться к Франклину с личным письмом, на что, как он отмечал, Давали ему право «любовь к наукам и подлинный Интерес к их развитию». «Кто лучше вас, милостивый государь, может решить, верны или нет мои соображения насчет положительного и отрицательного электричества и притягательной силы громоотводов?» - спрашивал Голицын и далее подробно излагал свои эксперименты и соображения в области атмосферного электричества.
«Что касается громоотводов, - писал Голицын, - то думаю, что всякое тело притягивает электричество лишь тогда, когда оно уже находится в его атмосфере. Причина, по которой высокие предметы чаще поражаются молнией, чем расположенные ниже, естественно, заключается в том, что они раньше оказываются в его атмосфере. Разительный пример тому - Спа. Сколько помнят люди, там никогда не ударяла молния, хотя в тех местах очень часто бушуют ужасные грозы. Местные жители объясняют это охранительной силой колокольного звона, но стоит оглядеться, чтобы понять, что их защищает. Спа расположен между двумя параллельными горными хребтами: один, так сказать, прикрывает, его, другой лежит от него в четверти лье. Следовательно, с какой бы стороны ни появилась туча, ее атмосфера встречается прежде всего с горами. Поэтому молния беспрестанно ударяет в горах и всегда щадит Спа»29.
Прямое обращение к Франклину, бывшему в то время представителем восставших колоний в Париже и не получившего еще официального признания даже у французского правительства, нельзя не признать довольно смелым шагом со стороны российского посланника в Гааге. К чести Голицына надо сказать, что он не побоялся во имя интересов науки пренебречь обычными формальностями, хотя подобная вольность не могла встретить одобрение царского двора.
Приведенные материалы в целом не оставляют сомнений в том, что знаменитые «филадельфийские опыты» Франклина не только стали хорошо известны в России с середины XVIII в. и были высоко оценены в научных кругах, но, что особенно важно, получили дальнейшее уточнение и развитие в работах русских ученых, среди которых в первую очередь должны быть названы имена М. В. Ломоносова, Г. В. Рихмана, Ф. У. Т. Эпинуса и Д. А. Голицына. И хотя Филадельфия Франклина географически находилась очень далеко от Петербурга Ломоносова и Эпинуса, по многим кардинальным вопросам науки они, как мы видим, оказались в непосредственной близости друг от друга.
Далее |