Летопись электричества

Глава 23. СЧАСТЛИВЫЙ ДЕНЬ

КОПЕНГАГЕНСКИЙ профессор физики Ганс Эрстед терял последнюю надежду.

Свои предположения о тесной связи электрических и магнитных сил, которые у него сложились уже давно, еще в 1812 году, он не мог подкрепить никакими простыми опытами.

Эрстеду известно было из литературы, что сильные электрические искры, как и молния, могут намагнитить стальные иглы, размагнитить магнитные стрелки и изменить их полярность. Он вновь читал и перечитывал:

«…Корабль „Квин“ в июле 1681 года в грозовую погоду подходил к мысу Код. Один из ударов молнии попал в корабль и причинил ему значительные повреждения. Когда наступила ночь и стали сверять курс корабля по положению звезд и указаниям корабельных компасов, обнаружился странный факт: из трех компасов два показывали на юг, а не на север. Третий компас почему-то указывал на запад».

«…Один купец поместил в углу своей конторы в Уэкфильде большой ящик, наполненный ножами, вилками и другими предметами, сделанными из железа и стали. Ящик этот был приготовлен для отсылки в колонию. И вот однажды в июне 1731 года разыгралась сильная гроза. Молния проникла в контору купца, разбила ящик и разбросала все находившиеся в нем вещи. Вилки и ножи, из которых многие были заметно оплавлены, сделались сильно намагниченными».

Описания подобных происшествий Эрстед заносил в свою «Тетрадь фактов».

Один из ученых объяснял эти факты действием земного магнетизма, проявляющегося особенно сильно при электрических сотрясениях. Некоторые ученые, в противовес старым воззрениям Джильберта, находили сходство электричества и магнетизма в том, что одноименные электрические заряды, как и одноименные магниты, дают один и тот же результат — отталкивание, а разноименные — притяжение. И по этому якобы можно судить о связи электрических и магнитных явлений.

Эрстеду эти соображения казались мало убедительными.

Зимой 1819/20 года во время очередной лекции Эрстед показывал студентам различные опыты с помощью вольтова столба. На демонстрационном столе лежал морской компас. Эрстед составил гальваническую цепь, намереваясь накалить гальваническим электричеством платиновую проволоку. Один из длинных проводов от батареи свисал на пол, а другой лежал на столе. Когда Эрстед замкнул цепь, проволока начала раскаляться, и, боясь как бы она не сгорела, Эрстед вскоре разомкнул цепь. Он только собирался произвести следующий опыт, но был остановлен одним из студентов:

— Скажите, профессор, почему в момент, когда вы замкнули цепь, магнитная стрелка отклонилась в сторону?

— Не понимаю, о чем Вы говорите, — сказал Эрстед.

— Я видел, учитель, как внезапно отклонилась в сторону магнитная стрелка в момент, когда Вы замкнули цепь нашего элемента…

— Вы уверены в том, что это Вам не показалось? — спросил Эрстед.

— Я готов утверждать это даже на дыбе или костре!

— Вот как… — сказал Эрстед и стал внимательно осматривать препараторный стол.

Он обратил внимание на то, что один из проводов, образуя петлю, лежал на стеклянной крышке компаса почти параллельно магнитной стрелке.

— Если магнитная стрелка, как Вы заметили, действительно отклонилась в сторону, то единственной причиной этого может быть перемещение по проводу электрической жидкости. Я повторю опыт, ничего не двигая и не изменяя. Следите за стрелкой! — сказал Эрстед, заметно волнуясь.

В то мгновение, когда Эрстед замкнул цепь, стрелка компаса отклонилась на значительный угол от первоначального положения.

— Отклонилась! — воскликнул студент, ранее заметивший это странное явление.

— Правда ли? — изумился Эрстед.

Ему трудно было поверить, что так внезапно нашлось простое и ясное доказательство справедливости его предположений. Он так много лет ждал этой минуты!

Приподняв компас, профессор подвел под него провод. Когда замкнули цепь, обнаружилось новое явление: стрелка отклонилась, но уже в обратную сторону.

— Обратите внимание, — говорил увлеченный Эрстед.

Отклонение стрелки в ту или другую сторону зависят от того, как располагается провод — над компасом или под ним. Следует теперь повторить опыт так, чтобы провод не изменял своего положения относительно стрелки, но зато изменялось бы направление движения электричества.

С этой целью Эрстед поменял местами концы проводов, соединенных с полюсами батареи. При этом опыт дал новые результаты: северный конец стрелки поворачивался теперь не влево, а вправо.

Отпустив студентов, профессор много раз повторил опыт, тщательно записывая результаты.

Эрстед тогда еще не знал, что вовсе необязательно иметь для опытов сильную гальваническую батарею и притом непременно накаливать чуть не докрасна проволоку, действующую на стрелку компаса. Позднее он убедился в том, что даже одной пары пластинок в столбе Вольта достаточно для отклонения магнитной стрелки.

21 июля 1820 года вышла в свет небольшая книга Эрстеда «Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку». «Электрическим конфликтом» Эрстед называл движение электричества.

Свои наблюдения он изложил таким образом:

«Гальваническое электричество, идущее с севера на юг над свободно подвешенной магнитной иглой, отклоняет ее северный конец к востоку, а проходя в том же направлении под иглою, отклоняет его на запад».

— Это был самый счастливый день моей жизни! — неоднократно говорил Эрстед, рассказывая о своем открытии.

Однако сам Эрстед не сумел дать исчерпывающего объяснения обнаруженному взаимодействию провода с током и магнитной стрелки.

И никто не сумел так ясно и глубоко раскрыть смысл опытов Эрстеда, устанавливающих связь между электричеством и магнетизмом, как это сделал вскоре великий французский физик Андре Ампер.