Люди и формулы

Алессандро ВОЛЬТА (1745–1827) — первым познавший вкус электричества

Он приступил к изучению электрических явлений в те времена, когда все связанное с ними считали проявлением колдовства, когда исследователей, осмелившихся посягнуть на тайны этих явлений, считали вступившими в заговор с дьяволом.

Вольта — великий мудрец и великий изобретатель, вышел на бой с невежеством, подняв забрало.

Его имя первым стали писать с маленькой буквы: вольт — единица напряжения. Напряжения, которое в проводнике, имеющем сопротивление в один ом, производит ток силой в один ампер.

Пожалуй, ничье имя мы так часто не произносим в нашей повседневной жизни.

В жизни он был удачлив. Ему везло, житейских забот и лишений он не знал, и, кажется, можно было ожидать, что он мирно и спокойно пройдет свою дорогу, состарится и, не испытав ни падений, ни взлетов, отойдет в лучший мир, оставив после себя кучу потомков.

А он в душе был бунтарь. Он совершил переворот в науке и оставил наследство воистину неоценимое.

…Дон Филиппо Вольта не скрывал свою радость, когда ему сообщили, что у него родился сын. Итальянский аристократ, отпрыск старинной фамилии, он очень заботился о продолжении рода и давно уже приготовил для мальчика имя. И вот теперь судьба вновь милостиво улыбнулась ему и подарила еще наследника. Пусть будет больше потомков знатного рода!

Алессандро был младшим в семье — седьмым ребенком, но почему-то именно на него дон Филиппо возлагал основные надежды.

А мальчик рос вялым ребенком, безразличным ко всему окружающему. Мать его, герцогиня Магдалена де Конти Инзаги, показывала сына медицинским светилам Милана, и все они говорили что-то неопределенно успокоительное и лишь намекали весьма осторожно, что, вероятно, мальчик будет немым. Радость в семье Вольта сменилась несчастьем…

До четырех лет этот невзрачный малыш не говорил. Первое же слово, которое он произнес, как гласит семейное предание, — «нет!». Наверное, можно было бы, отталкиваясь от этого эпизода, начать рассуждения о том, что вот то самое «нет» стало символом жизни Вольта, что именно с этим символом он начал сокрушать застарелые взгляды и теории, успевшие покрыться налетом плесени. Давайте не станем делать этого. Проследим лучше, как Вольта становился ученым.

Началось с того, что его воспитание дон Филиппо доверил Елизавете Педралио ди Бруните. Имя этой ученой дамы, безусловно, стоит упомянуть, поскольку она была женой известного в Италии мастера, делающего приборы для всевозможных физических измерений. И, судя по всему, благодаря своей воспитательнице юный Вольта играм с кубиками стал предпочитать несложные опыты с теми приборами, которые его наставница приносила из дома.

А потом он прилежно учился в школе иезуитов своего родного города Комо, что расположен подле Милана. Кроме как усердием и обостренным интересом к науке, он от своих сверстников ничем не отличался. Старшие сестры вспоминали, что он был самым обыкновенным — живым, веселым мальчишкой.

Как непохож на того мальчишку этот гордый, недоступный старик в богатом камзоле с высоким стоячим воротником и с роскошным шитьем, знающий, кажется, все; старик, который внимательно смотрит на нас со старинной картины из-под тяжелых, немного опущенных век…

В школе его больше всего интересует электричество, он собирает отдельные разрозненные сведения — те немногие, скупые крохи знания об электричестве, которые успело собрать человечество. В старых хрониках сохранились рассказы о том, что к восемнадцати годам Вольта знал об этой новой таинственной науке все, что тогда можно было узнать. Он молод, дерзок, для него не существует авторитетов, которым бы он поклонялся как идолам, и мысль его не стеснена узкими берегами ограниченной догмы. Он чувствует, что может уже попытаться что-то сделать и сам, и делает такую попытку, связывая некоторые явления электричества с законом Ньютона о притяжении.

Это была первая научная работа Вольта. Вольта никак не может решить, кому из ученых послать ее, потом запечатывает в большой плотный конверт и отправляет во Францию Жану Антуану Ноллэ, известному ученому, чьи работы он давно хорошо знал.

Вольта окрылен, когда приходит ответ. Значит, и он кое-что сделал! Значит, он на верном пути.

Впрочем, не только физика привлекает и волнует его. Он занимается много химией, изучает латынь, сочиняет стихи. В девятнадцать лет он пишет на древней латыни поэму — нет, не о любви, не о горах, синими зубцами оторочивших горизонт. Он пишет поэму о крупнейших открытиях в физике и химии. Наука для него — и любовь и поэзия.

А в двадцать четыре года выпускает в свет свою первую печатную работу «О притягательной силе электрического огня и явлениях, отсюда вытекающих». Работа эта была вполне серьезной и добросовестной, однако никаких открытий в ней не описывалось. И во второй работе, вышедшей через два года, тоже вроде бы никаких откровений. Видно, не пришел еще час, когда мир должен будет узнать его имя. Правда, ждать того часа Вольта осталось совсем немного.

И до Вольта электростатическую индукцию изучали многие, и после него — тоже. Но он сумел объединить усилия одних и наметил дорогу другим. Изучая индукцию, Вольта изобретает свой знаменитый электрофор, и этот прибор приносит ему уже мировую славу. О своем изобретении он докладывает губернатору Ломбардии, и тот, будучи человеком весьма просвещенным, назначает молодого ученого профессором экспериментальной физики в его родном городе. А прибор тот так и называют с тех пор «электрофором Вольта».

Открытие Вольта состояло в том, что он нашел способ получения электрических зарядов с помощью индукции, что он открыл способ увеличения заряда в любое число раз. Теперь можно было снять медный диск и перенести его заряды на другое тело, а потом диск снова вернуть на прежнее место и повторить всю операцию. Так можно было накапливать электричество, понемногу переливая невидимые и неощутимые потоки зарядов.

А потом он вновь обращается к химии и пишет исследование по природным горючим газам. На это исследование натолкнул его случай. Впрочем, случай, этот ветер удачи, всегда помогает и сопутствует тем, кто ищет с ним встречи, пытливо вглядываясь в окружающий мир.

Однажды ясным летним днем Вольта плыл в лодке вдоль берега Лаго Маджоре — озера на севере Италии. Жесткие тростниковые листья шуршали по бортам лодки, и Вольта, стоя на корме и отталкиваясь длинным шестом, с усилием продвигался в высоких густых зарослях. Шест глубоко погружался в вязкое илистое дно, и Вольта обратил внимание, как в том месте, где шест втыкался, вереницей всплывают мутные пузыри. Этого столь незначительного наблюдения оказалось достаточно, чтобы возбудить интерес Вольта. Он ставит эксперименты и доказывает, что горючий газ возникает не только там, где есть уголь, но и там, где поколение за поколением погибают растения. Из их останков и из останков животных образуется это вещество, этот горючий газ, или, как его еще называют, болотный газ. И уж так он был устроен, Алессандро Вольта: изучая какое-то новое для него явление, он обязательно изобретал. Во время работы с горючим газом появилась водородная лампа Вольта, прибор с непривычным для нас названием — эвдиометр, ставший поистине спасением для химиков и физиков, изучающих свойства воздуха. Гумбольдт и Гей-Люссак заявили в один голос, что лучшего прибора им не доводилось встречать.

Потом он вновь возвращается к электричеству, исследует, от чего зависит наэлектризованность тел, подводит итоги работ разных ученых, сделавших свои наблюдения раньше его. Вольта обладал редким умением охватить единым взглядом и то, что он только что сделал сам, и то, чего добились его предшественники. Этот дар позволял ему сделать выводы, которые, как многим казалось, лежали вот здесь, совсем рядом, и странно — как это никто не сумел к ним раньше прийти. А вот Вольта сумел. Он показал, что если взять пучок тонких проволок и одну толстую и наэлектризовать их, то тонкие проволоки окажутся гораздо более сильно наэлектризованными. Чтобы доказать свой вывод, Вольта построил «громоносную» машину, собрав ее из шестнадцати тонких проволок, покрытых слоем серебра, и длиной более трехсот метров. Разряд этого странного сооружения мог поразить крупных животных.

Вольта щедр. Он не прячет своих открытий, а спешит поделиться ими с коллегами. О каждом из новых своих наблюдений он пишет во все концы Европы, подробно описывая то, что ему удавалось увидеть. Он давно уже известен, его имя сопровождает теперь целая вереница звонких и пышных титулов, академии множества стран Европы избирают его своим почетным членом, он совершает вояжи — и всюду ему устраивают пышные встречи, и всюду — речи, в которых ему возносят хвалу. Он знаменит, его называют великим, а все самое главное, его действительно великие открытия еще впереди.

В истории науки можно найти немало примеров тому, как труд, посвященный одному явлению, попадал в руки человеку, который, поймав нить, ускользнувшую от автора этой работы, распутывает ее и приходит к иному открытию. И часто потом забывают о том труде, где человек, совершивший открытие, нашел эту счастливую нить. Нечто похожее случилось и с Вольта.

Как-то раз он взял в руки трактат Гальвани «Об электрических силах в мускуле», раскрыл его, прочитал одну страницу, другую и увлекся, позабыв обо всем. Сохранились строки, написанные рукой Вольта после того, как он прочел тот трактат: «Настолько поразительными казались мне описанные явления, которые если и не противоречили, то слишком превосходили все то, что до сих пор было известно об электричестве, такими чудесными они мне показались».

Вольта оставляет свои предыдущие опыты и проходит весь путь, который прошел до него Гальвани, желая проверить, не ускользнула ли от его внимания какая-нибудь мелочь, какой-нибудь факт. И находит. Но это не мелочь — это едва ли не самое важное: лапка лягушки, лежащая на столе, начинала дергаться только тогда, когда к ней прикасались двумя разными металлами. Гальвани или не заметил этого, или не придал никакого значения. Ну а Вольта сразу же решает поставить опыт Гальвани на себе — так будет вернее, лапка лягушки никогда не сможет рассказать, что она чувствует во время опыта…

Он и сам не верил в успех своего предприятия, и не думал это скрывать — уж слишком невероятным ему все показалось…

Вольта сделал так: он взял две монеты из разных металлов и положил их в рот — сверху, на язык, и под него. Потом соединил монеты тонкой проволокой и тут же ощутил вкус не то подсоленной воды, не то медного купороса, во всяком случае, вкус, которого прежде не было. Снова и снова соединял он монеты, держа их во рту, — и всякий раз ощущал то же самое. Нет, никогда бы ему не испытать всего этого, если бы он бездумно повторял то, что сделал Гальвани.

Вольта понимает, что он уже продвигается дальше — гораздо дальше. И, что очень важно, открытие Гальвани-физиолога изучает и развивает Вольта-физик. Его интересует все — и то, что происходит, и то, как происходит. Он впервые измеряет силу электричества, потому что странный, не слишком-то приятный вкус во рту — Вольта это уже отлично знает — не что иное, как вкус электричества.

Электричество, вкус которого испытал Вольта, рождено было металлами. А Гальвани, маг и волшебник Гальвани, прикладывавший электроды к ногам овец и лягушек и заставлявший их дергаться, упорствует, утверждая, что это электричество имеет «животное» происхождение, а металлы — всего лишь проводники. Довод Гальвани был столь понятен и ясен, что не находилось смельчаков, которые могли бы ему возразить. Он говорил: при чем здесь металлы? Если к лапке лягушки прикоснуться, скажем, кусочками дерева, лапка не шевельнется. Значит, источник электричества заключен в самих мышцах. А когда прикладывают металлы, электричество просто перетекает в них. Как же он ошибался, Луиджи Гальвани!

Вольта доказывал это везде, где только мог, и Гальвани тоже не упускал случая, чтобы выпустить ответные стрелы. За каждым из них стояла армия верных оруженосцев, и спор этот мог бы превратиться в войну в науке, если бы Вольта не был изысканно-вежлив, бескорыстен и честен. Гальвани ни на секунду не сомневался в своей правоте и умер, так и не узнав всей глубины своего заблуждения.

Умер человек, совершивший великое открытие, наметивший в физиологии новое направление — наверное, на несколько столетий вперед, но так и не сумевший понять до конца то, что он сделал.

Вольта очень скоро разрушил теорию животного электричества. Его вольтов столб — первый источник тока — был построен в точном соответствии с его теорией, теорией «металлического» электричества. Как же он был прост, этот первый в истории науки источник постоянного тока — прост и гениален — все вместе! Вольта положил друг на друга более ста небольших цинковых и серебряных кружочков (поначалу-то это были монеты), проложив меж ними бумагу, смоченную подсоленной водой. Вот и все. Но получился невероятно сильный по тем временам источник тока.

Вольтов столб… Мы бы увидели в нем силы немного. Ее хватило бы, чтоб зажечь всего одну слабую лампу. Пройдет всего двадцать пять лет, и Ампер — великий архитектор электродинамики — воздвигнет на фундаменте, заложенном Вольта, стройное здание новой науки. Еще немного времени — и Фарадей сделает свой неудержимый рывок в будущее, подарив человечеству, пожалуй, величайшее из всех когда-либо сделанных изобретений — электромагнитный генератор тока, — и это тоже начиналось от Вольта. От этого немногословного учтивого человека с изысканными манерами аристократа, еще далеко не старого, для которого наука — это вся жизнь. И вся жизнь — это наука.

Сам Вольта называл свой «столб» «искусственным электрическим органом», потому что он находил его похожим на электрический орган некоторых рыб.

Он прочел все, что смог найти об электрических скатах, изучил устройство этой живой батареи и пришел к выводу, что электрический орган рыб состоит из множества проводников, которые, как он полагал, «сильно разнятся друг от друга». Вольта был и первым испытателем своего прибора. Он с удивлением наблюдал, что прибор его может оказать действие буквально на все органы чувств. Совершенно не представляя, к чему это может привести, ученый опускает руку в чашу с водой, к которой подсоединял один из контактов «столба», а к другому контакту он прикрепляет проволоку, свободным концом которой он прикасается ко лбу, к носу, к веку. Он чувствовал или укол, или резкий удар — и все это аккуратно записывал. Иногда боль становилась невыносимой — и тогда Вольта размыкал свою цепь. Он понял, что его «столб» — это источник постоянного тока.

И все-таки тень Гальвани еще витает над ним. Он, верный последователь Гальвани и его непримиримый противник, все же не видит иного применения своему изобретению, кроме как в медицине. И Вольта вновь погружается в опыты, где сам он все. Он теоретик, он экспериментатор, он изобретатель, и он же испытатель.

Самыми интересными ему показались опыты с глазами. Смелый, безрассудный Вольта! Не ведая страха, не сознавая опасности, он присоединял контакт от источника к мокрому веку или глазному яблоку, а другой контакт подводил ко второму глазу или брал в мокрую ладонь. Он пробовал по-всякому. Так он увидел «прекрасное сверкание». Он в восторге. Снова и снова он подсоединяет электроды и, позабыв о неприятных ощущениях, наслаждается сверканием радужного роя звезд.

Потом он переходит к опытам со слухом. В оба уха он глубоко вводит два металлических зонда с закругленными концами и соединяет их с контактами «столба». Чуть позже, когда он пришел в себя, он сразу же взялся за перо — чтобы не забыть деталей в ощущениях, и записал: «В тот момент, когда замкнулся круг, моя голова сотрясалась, и через несколько мгновений (сообщение не прерывалось) я услышал звук или вернее трудноопределимый шум в ушах. Это было нечто вроде треска или лопания, как если бы кипело какое-то масло или вязкое вещество. Этот шум продолжался, не увеличиваясь, все время, пока круг был сомкнут. Ощущение было очень неприятное, и я опасался его вредных действий на мозг, а потому больше не повторял его». Наконец-то он ощутил грань опасности и понял, что надо остановиться.

Впрочем, неисследованным остался еще нос. Но, к счастью или к сожалению, а выжать никакого запаха из электричества он все-таки не смог. Тогда, закончив свои «медицинские эксперименты», он вновь берется за перо и пишет: «Есть над чем подумать и анатому, и физиологу, и врачу-практику».

А думать над его изобретением начал весь ученый мир. Вольта прорубил первую просеку — и предоставил другим ее расширять и углублять. Блестящим каскадом посыпались открытия — и это Вольта предвосхитил их. В России его эстафету принял и понес дальше Петров, во Франции — Ампер, в Германии — Ом, в Англии — Фарадей. Если бы он знал, Алессандро Вольта, как далеко уйдут его открытия…

Но Вольта этого не знал. Как мог он знать, что в то время, когда он сделал доклад о своем «столбе», в туманном Альбионе уже жил девятилетний мальчик Майкл Фарадей, который через семь лет после смерти Вольта скажет: вот здесь великий Вольта был не прав, а здесь он сделал то, что будет долгие века питать науку. Вольта думал, что лишь от прикосновения разных металлов возникает «электродвигательная сила». Она, эта сила, «разделяет соединенные электричества и гонит их в виде токов по противоположным направлениям». Еще и при жизни Вольта у него появились противники, и спор, который возник, длился долгих три десятка лет. Майкл Фарадей подвел черту в нем и внес предельную ясность: в вольтовом столбе источник тока — химический. Но это ни в коем случае не было низложением Вольта — великие открытия сделали его неприступным, и никто никогда не пытался отнять у него корону в том королевстве, которое он же и основал.

Слава его еще при жизни была всемирной. Он граф, сенатор. Старый, быстро беднеющий род Вольта вновь оживился. Вольта — рыцарь ордена Почетного легиона, ордена Железного креста. Наполеон сумел оценить вклад Вольта в науку и учредил в его честь огромную премию за лучшие исследования в области физики. Он вникал во всякие детали работы Вольта и как-то раз, беседуя с придворным лекарем Корвизартом, сказал о «столбе»: «Взгляните — ведь это прообраз жизни!» Однажды Наполеон увидел на стене в библиотеке Национального института в окружении лаврового венка надпись: «Великому Вольтеру» — увидел и внезапно остановился. Секунду постоял и приказал стереть последние две буквы — так, чтоб получилось: «Великому Вольта». А Вольта к почестям и славе оказался совершенно равнодушен.

Он был еще не стар, но чувствовал себя усталым, утомленным. Он оставил исследования и стал читать лекции в городе Павии. Потом он жил недолго в Париже, но вскоре понял, что его тянет домой. Он вернулся в родной Комо — город, где он тихо и мирно прожил еще десять лет. Апоплексический удар случился с ним, когда он был уже глубоким стариком. Тогда ему было семьдесят восемь. Еще четыре года он не жил, а существовал.

Умер он в один из первых дней весны, в том же городе, где и родился. Так замкнулся жизненный путь этого великого человека.

Его похоронили на старом кладбище, под пологом древних могучих деревьев. Он оставил после себя трех сыновей, и они воздвигли на его могиле надгробие — пышное, монументальное, похожее на средневековый замок, украшенное скульптурными фигурами. Многим, кто приходил на кладбище, нравилось это роскошное сооружение.

Он предпочел бы скромный обелиск.