Неслучайные случайности

Глава третья

В предыдущей главе я говорил, что Джозеф Бэнкс, получив письмо Вольты, показал его до официального оглашения нескольким своим друзьям. Ну, вот отсюда все и начинается.

Снова Англия, родина закона всемирного тяготения. Первый год XIX столетия. Руке еще не привычно писать эти цифры — 1800. Но идут месяцы, все больше поводов для этого представляется ученым. Вот и 30 апреля 1800 года происходит случай, который был запечатлен для истории двумя английскими учеными, вызвавшими к жизни новое необычное явление.

Один из них — врач Антони Карлейл. Ему тридцать два года, он еще не очень известен, у него все еще впереди — вскоре он станет знаменитым хирургом. Его другу Вильяму Никольсону сорок семь лет, у него если не все уже позади, то многое: он был чиновником Ост-Индийской компании, разъездным комиссионером, директором училища, инженером; потом наконец поселился в Лондоне и стал издателем журнала, где печатались в числе прочих статьи по физике. Кроме издательской деятельности, Никольсон выступал еще и как писатель, и даже как физик. Это последнее его занятие интересует нас более других, потому что в тот день, 30 апреля 1800 года, когда он встретился с Антони, чтобы попробовать соорудить одну «штуку», он чувствовал себя несомненно физиком. Ибо штука эта была не что иное, как столб Вольты, о котором Никольсон узнал от Карлейла, а тот, в свою очередь, от Бэнкса, — это первая версия; вторая: Никольсон узнал первым эту новость от Бэнкса и сообщил ее Карлейлу; и, наконец, есть третья версия, полученная простым сложением первых двух: Бэнкс показал письмо Вольты обоим друзьям одновременно. Я не шучу: передо мной три книги, три истории физики, и в каждой приведена своя собственная интерпретация. Не так уж существенно, правда, какая из них более приближается к истине, может, даже на самом деле все было и не так, важно, что два момента во всех трактовках совпадают, и их-то мы и можем, как общий член при всех трех неизвестных, вынести за скобки, а то, что останется, не будем пытаться решать и оставим на совести авторов.

Итак, что же было несомненно? То, что Бэнкс, понимая, что ему не удастся по каким-то неизвестным нам причинам донести до членов Королевского общества в ближайшее время сообщение Вольты, и оценив его важность, решает сделать это приватным образом и дает прочесть письмо нескольким своим знакомым. Среди них оказываются Никольсон и Карлейл (или Карлейл и Никольсон), и два друга, явно пораженные великим открытием итальянского физика и прельщенные простотой столба, решают немедленно построить его сами. На первый взгляд их жгучий интерес к столбу может показаться несколько странным: один не совсем физик, другой совсем не физик. Но надо учесть, что гальваническое электричество открывало новые горизонты не только в самой физике, но и в медицине, и естественно, что Антони как врач интересуется прибором, позволяющим иметь это самое электричество под рукой в любое время. Потом: в науке конца XVIII — начала XIX века не было такой уж четкой границы между областями естествознания; это не наши дни, где, кроме физики и химии, есть еще и физическая химия и мало того — химическая физика. И, наконец, согласитесь, какой естествоиспытатель, чем бы он ни занимался, устоит перед искушением построить у себя дома современнейший прибор — величайшее достижение человеческого разума, когда нужна для этого всего лишь горсть серебряных монет, кусочки цинка, картона, проволока и вода. И еще — немного умения.

Поскольку весь этот набор у них был, они и решили попытать счастья. А то, что, судя по всему, последнего слагаемого было не так уж много, они сначала не знали, а когда узнали, то оказалось, что именно в этом-то и заключается их везение, потому что благодаря их неумению и случилось все то, что случилось.

А случилось вот что. Поначалу все шло хорошо. Ученые взяли 17 серебряных монет достоинством в полукрону каждая, 17 цинковых кружков и 17 кружков картона, смоченных соленой водой, и сложили из этого, согласно рисунку Вольты, столб. К нижней, серебряной, монете припаяли одну проволоку, а к верхней, цинковой… а вот к ней не удалось. И поэтому вторую проволоку просто прижимали к цинковой пластинке, когда надо было включить прибор. Первые же опыты с построенным столбом вызвали у Антони и Вильяма неподдельный восторг — все совпадало с описанием Вольты. Теперь и у них есть источник гальванического электричества — у одних из первых в Лондоне. И они представляли, как на одном из ближайших же заседаний Королевского общества после официального зачтения письма Вольты, выступят с подтверждением его результатов. И пока все шло гладко и столб нормально работал, они не подозревали, что их выступление, кроме того, будет содержать еще собственное открытие. И когда прибор стал капризничать, они еще тоже ничего не знали. Они просто решили улучшить контакт между проволокой и цинком и накапали на верхнюю пластинку немного воды.

И тут они заметили странную вещь… Нет, впрочем, будем точны: заметил Карлейл. Никольсон сам признал это, описывая опыт в своем журнале в июньском номере за 1800 год: «В одном из таких опытов Карлейл заметил, что вокруг прикасавшейся к воде проволоки стал выделяться газ, который, как его ни мало было, показался мне имеющим запах, подобный водороду…»

Оставим на совести автора «запах, подобный водороду», — как известно, водород не имеет никакого запаха. Я уж не знаю, что Никольсон мог почувствовать тогда, но, в общем-то, хорошо, что он что-то почувствовал, пусть даже и то, что не существует. Потому что с этого момента стал существовать электролиз воды — ее разложение на водород и кислород под действием электрического тока.

Повторив еще несколько раз свой опыт и убедившись, что здесь нет ошибки — какой-то газ действительно выделялся каждый раз, — ученые уже специально взяли немного речной воды в трубку, трубку заткнули с двух сторон пробками, а в пробки вставили медные стержни от вольтовой батареи, но уже усиленной, состоящей из 36 пар. На этот раз через два с половиной часа в одном из концов трубки собралось заметное количество газа — несколько кубических сантиметров. Когда этот газ смешали с воздухом и подожгли смесь, она взорвалась. Так был обнаружен водород. На другом конце медный стержень почернел — это кислород окислил медь. «Немало удивило нас, — пишет Никольсон, — что водород выделялся на одном конце, тогда как кислород — на другом, отстоявшем от первого почти на два дюйма». Не удивляйтесь этому удивлению — ученые, по существу, первый раз наблюдают разложение воды электрическим током. До этого было известно, что электрические заряды, полученные при трении, способны вызывать химические действия, но сколько длится разряд? Слишком мало, чтобы успеть заметить какую-нибудь реакцию и собрать ее конечный продукт. А вольтов столб был первым электрохимическим генератором, дающим ток длительное время, и вот отличие не замедлило сказаться. Через несколько дней после того, как в Англии стал известен этот замечательный снаряд, он помог сделать новое открытие, которое давно уже созрело и только ждало случая, чтобы заявить о себе.

Сообщение Никольсона и Карлейла произвело огромное впечатление. Тотчас же и другие исследователи начинают повторять этот нехитрый опыт и подмечают всё новые особенности. По-видимому, где-то в августе доходит новая весть и до Бристоля, а оттуда и до его пригорода Клифтона, местечка, которое стало известным в основном благодаря тому, что за десять лет до этого там был основан Пневматический институт, который в свою очередь остался известным только потому, что руководил им Хэмфри Дэви, один из крупнейших химиков XIX века, чье имя, как правило, связывают с открытием электролиза. Но прежде чем рассказать о нем, надо попрощаться с двумя его соотечественниками, впервые обнаружившими электролиз воды, обнаружившими — и прошедшими мимо.

Признаться, это редкий случай в истории науки, когда ученый, первым натолкнувшийся на какое-то новое явление, предоставляет другим возможность исследовать его подробно, а сам удаляется к другим делам. Однако именно таким образом и поступили Никольсон и Карлейл. Проделав для порядка несколько экспериментов, вдоволь наудивлявшись и поудивляв других, они оставили опыты по электролизу и разошлись. Карлейла ждала медицинская практика, Никольсона — его журнал. Я не хочу сказать ничего плохого об этих двух людях, но как не разглядели они, что держали в руках? Может быть, сказалось отсутствие должного образования? Или занятия медициной и издательством давали более высокий и стабильный доход, нежели наука? Быть может. Но, вероятно, правильный ответ заключается в том, что каждый старается в жизни делать то, что он может сделать лучше. Карлейл стал знаменитым врачом, Никольсон издавал журнал, в котором печатались многие ученые того времени. А электролиз — ну что электролиз? — он требовал времени, терпения и специальных знаний. И даже если бы они пожертвовали каким-то временем и даже если бы решили приобрести недостающие знания, а это тоже вопрос времени, то еще неизвестно, рассудили они, вероятно, чем все это кончится, принесет ли эта жертва что-нибудь им и науке. Ведь другие не будут ждать, пока они подучатся немного.

И, кстати, в этом пункте они оказались совершенно правы: никто не ждал даже недели, работы по открытому ими электролизу развернулись сразу же в нескольких лабораториях.

А за свою слепоту Никольсон и Карлейл были достаточно наказаны историей. Она, правда, оставила их имена среди имен исследователей электролиза, но — мелким шрифтом, да и то лишь в специальных изданиях. А крупными буквами вписаны имена Дэви и Фарадея.

Рассказывать подробно историю электрохимии значило бы выйти за рамки нашей книги; но и нельзя не сказать ничего о продолжателях Никольсона и Карлейла; поэтому я остановлюсь лишь на нескольких эпизодах, связанных с исследованиями Хэмфри Дэви и Майкла Фарадея. Выбор обусловлен не только тем, что при этом можно будет не покидать Англию; Дэви — учитель Фарадея, их взаимоотношения в жизни и науке весьма интересны и поучительны.

И хотя в открытиях Дэви и Фарадея не было ничего случайного, они все же имеют отношение к нашему повествованию, так как ясно очерчивают границу, отделяющую случайное и не понятое наблюдение от знания, добытого напряженным трудом. Пожалуй, это единственный пример, где так наглядно видно, что может упустить ученый, не знающий истинной цены случаю, легкомысленно относящийся к находкам в работе и поэтому так же легко и теряющий их.

Хэмфри Дэви родился в тот год, когда Вольта получил кафедру физики в Павии, — в 1778 году. Его способности проявились очень рано — в два года он уже хорошо говорил, а в пять читал и писал — и не изменяли ему до конца жизни. Всем своим знаниям Хэмфри обязан только себе самому. Поступив в семнадцать лет в обучение к аптекарю, он составил программу своего самообразования, которой может позавидовать иное высшее учебное заведение. Вот некоторые из пунктов этой программы: ботаника, фармакология, анатомия, хирургия, химия, (заметьте, химия, которой он в дальнейшем посвятит свою жизнь, пока скромно стоит в середине списка), география, логика, физика, механика, риторика, история, математика; и языки — английский, французский, латинский, греческий, итальянский, еврейский. Настроен Хэмфри очень решительно. В одной из ранних записных книжек, которые он вел для самого себя и которые были опубликованы после смерти братом, он записал: «Я не могу сослаться для своей характеристики ни на богатство, ни на власть, ни на знатное происхождение; и, однако же, если я останусь в живых, то надеюсь быть не менее полезным для человечества и для моих друзей, чем в том случае, если бы я был наделен всеми этими преимуществами». И надо сказать, Дэви прекрасно удалось доказать, что для пользы человечества вовсе не обязательно иметь «все эти преимущества».

Когда подошла очередь химии, Дэви соорудил себе в доме аптекаря небольшую лабораторию, оснастив ее самыми простыми и дешевыми приборами. Однако и на них ему удалось сделать многое, позволившее лучше понять природу изучаемых явлений. Через четыре месяца он создает свою собственную гипотезу о природе света и тепла. Ему удается познакомить с ней доктора Томаса Беддо из Бристоля. Сей ученый муж не сделал никакого особого вклада в науку, но он читал курс химии в Оксфордском университете, переводил на английский химические книги, выпущенные в других странах, занимался библиографией, и эти занятия, весьма уважаемые и нужные, создали ему имя у современников. Потомки же вспоминают о нем главным образом в связи с тем, что именно ему пришла в голову счастливая, хотя, на первый взгляд, нелепая мысль пригласить молодого, даже юного и никому не ведомого и ничего еще особого не сделавшего в науке Хэмфри Дэви на должность заведующего новым Пневматическим институтом.

Создан институт был также по инициативе доктора Беддо. В середине XVIII века были открыты многие газы, и ученые, медики в первую очередь, заинтересовались необычными свойствами, рассчитывая найти среди них какие-то, действующие лечебным образом на организм человека. Эту идею вынашивал и лелеял Томас Беддо, ибо был он не только химик, но и доктор медицины. Беддо выбрал наиболее разумный путь: чем разным ученым заниматься самостоятельно кустарными исследованиями, лучше создать специализированный институт, где и сосредоточить усилия всех, кому интересна данная тема. Как всякая частная инициатива, эта идея потребовала также и частных пожертвований. Беддо оказался человеком энергичным и сумел найти лиц, достаточно богатых, чтобы иметь возможность дать какую-то сумму денег, и достаточно просвещенных, чтобы иметь на это охоту. Среди главных жертвователей был даже Джеймс Уатт, знаменитый изобретатель паровой машины. Правда, он, помимо научных и общегуманных интересов, имел и личный интерес к этому начинанию: его сын Грегори был болен туберкулезом и Уатт надеялся, что спасение можно найти среди новых газов.

Вот так и был образован Пневматический институт в пригороде Бристоля — Клифтоне, куда 2 октября 1789 года выехал новый молодой директор. Этой поездке, правда, предшествовали некоторые колебания и оживленная переписка. Колебались не столько учредители института — их Беддо довольно быстро уговорил, — сколько сам Хэмфри. Он имел неосторожность — а может быть, осторожность — написать Беддо в ответ на его любезное приглашение, что примет оное, если ему будет положено «подобающее содержание». Причем повторил это несколько раз. Я не сказал бы, что такой меркантильный подход к науке способен украсить юного химика. Наверное, это понял и сам Дэви, потому что, объяснившись уже лично на сей счет, он больше не поднимает щекотливый вопрос, хотя, судя по письмам, его жалованье не было значительным. Поскольку он имел осторожность, а может быть, неосторожность — не уточнять своих требований, фраза «подобающее содержание» толковалось достаточно широко и позволяла Дэви в любой момент отступить, не нарушая границы приличия.

Приступив к работе в Пневматическом институте, Дэви уже имел перед собой программу действий. Она вытекала из тех целей, ради которых институт и был создан. Первый пункт ее гласил: испытание физиологического действия различных газов. Такого рода работы и поныне ведутся в научных учреждениях, однако никто их сейчас не делает так, как делал Дэви. Он решил испытывать действие всех газов на самом себе. Нетрудно представить, к чему бы это могло привести. Но Хэмфри повезло — он начал с закиси азота, а уж только потом, через несколько месяцев, научивших его осторожности, дошел до метана. Начни он в обратном порядке, боюсь, не пришлось бы мне теперь рассказывать о его дальнейшей жизни. Выбор закиси азота как исходной точки был удачен вдвойне. Помимо личной безопасности, Дэви обрел таким образом и личную известность, причем весьма значительную. Так нередко бывало в истории науки: не бог весть какое важное открытие — с научной точки зрения — становилось шумной сенсацией, приносящей автору гораздо больше известности и славы, чем оно того стоило. Так было, кстати, с первыми опытами Гальвани, так случилось и с открытием Дэви. И вновь помог в этом случай.

То, что Дэви начал с закиси азота не было случайным — еще в годы своего ученичества он пытался экспериментировать с этим газом, но в то время он не располагал достаточным его количеством. То, что он начал испытывать газ на самом себе, тоже не случайно, ибо это правило ввел в институте сам Дэви. Случайным оказалось лишь то обстоятельство, что во время опыта у Хэмфри разболелся зуб.

Правда, во время первых опытов с газом зуб о себе знать не давал. Поэтому запись Дэви, относящаяся к этому времени, хоть и красочна и интересна, но значения большого не имеет. Дэви на себе установил, что, вдохнув закись азота, человек становится веселым, беспричинно смеется, находится в радужном возбуждении. Отсюда и пошло название закиси азота, сохранившееся до сих пор: веселящий газ. Действительно же важный вывод был сделан Дэви в другой день, когда у него разболелся прорезающийся зуб мудрости. Несмотря на боль, Хэмфри решил продолжить опыты с веселящим газом. И как странно, стоило ему вдохнуть газ, боль прошла. Через некоторое время, когда действие газа кончилось, зуб снова заболел. Дэви опять подышал газом — и опять боль исчезла. Тогда и была впервые сделана в дневнике запись об анестезирующем действии веселящего газа: «Так как закись азота убивает боль, то она может быть с успехом использована при хирургических операциях с небольшим пролитием крови». Так написал Дэви, продемонстрировав свою немалую дальновидность. Однако, несмотря на открытие, которое должно было бы вдохновить всех врачей, закись азота для анестезии была применена лишь через сорок четыре года, да и то не в Англии, а в Америке. Дантист Гораций Уэлз решился наконец использовать ее при удалении зубов. Но потом закиси азота вновь не повезло: ее вытеснили из хирургии хлороформ и эфир, обладающие более сильным наркотическим действием. И только в последние годы веселящий газ вновь появился в больницах.

Тем не менее открытие Дэви вызвало шумный интерес. Но не научный, а светский. Дэви наперебой приглашали в знатные дома, слава о молодом ученом перешагнула Ла-Манш и распространилась по Европе. Еще бы, он открыл «эликсир жизни» — так окрестили закись азота некоторые невежественные люди, увидевшие в ней способ быстро исправить плохое настроение, вырваться из круга мрачных мыслей и тяжелых забот. Работать Дэви уже не давали; каждый день ему приходилось устраивать сеансы для влиятельных лиц, желавших, не вставая с кресла, посетить несуществующую страну грез и веселья. И все же за десять месяцев Хэмфри удалось собрать и обобщить материал по физиологическому действию закиси азота. Еще три месяца, и на стол издателя легла книга «Закись азота». Это было в 1800 году, в том самом году, начало которого ознаменовалось письмом Вольты Джозефу Бэнксу.

А дальше — дальше легко можно представить себе цепь событий. Бэнкс читает письмо Никольсону и Карлейлу; те сооружают батарею и обнаруживают разложение воды; их статья появляется в журнале Никольсона в июле; журнал этот читает регулярно Дэви, поскольку сам в нем печатается, и он, естественно, на время бросает все и начинает опыты с вольтовым столбом.

Темп исследований поистине невероятный: с сентября по декабрь Дэви печатает в журнале четыре статьи по гальванизму — по одной в месяц. В этих статьях он идет значительно дальше случайных наблюдений: он, по существу, закладывает основы новой науки — электрохимии.

Названия статей вполне невинны, по ним нельзя сказать, прибавил ли что-нибудь новое английский химик к работам итальянского физика. Лишь одна работа, датированная ноябрем, уже самим заглавием намекает на вклад молодого Дэви. Она называется «Заметки о некоторых наблюдениях над причинами гальванического феномена и о методах увеличения мощности вольтова столба». Поначалу Дэви как бы примеряется к открытию Вольты, затем он начинает примеряться к открытию Карлейла и Никольсона. Он ведь химик, его интересует химия, а не физика. А в электролизе воды, как и вообще в самом факте возникновения электрического тока в элементе, он угадывает процесс химический. Весь мир говорит о физической природе вольтова электричества, а Дэви заявляет, что ток рождается при окислении металлов и, следовательно, это явление целиком химическое. Далее ученый предпринимает экспериментальную разведку. Она приносит свои плоды, пока, правда, скромные: Дэви устанавливает, что, если цинковые пластины смочить чистой водой, столб работать не будет, как не будет он работать и в атмосфере водорода или азота, и, напротив, столб усиливает свое действие при погружении в кислород. Установив эти факты, пока еще не обобщая их, Дэви принимается за сообщение своих нерадивых соотечественников, поймавших было перо жар-птицы, но так и не уразумевших, чтó держали в руках.

Нет смысла подробно описывать содержание всех его работ того периода; наиболее важная, пожалуй, ноябрьская, в которой Дэви удалось найти путь увеличения мощности вольтова столба. Было бы неверным утверждать, что произошло это случайно; когда человек методично, шаг за шагом, продвигается вперед по неизведанной территории, пусть даже ощупью и пусть даже его действия носят иногда интуитивный характер, это все же поиск. Поначалу Дэви не искал чего-либо определенного, он просто внимательно знакомился со столбом Вольты, с необычными свойствами прибора, описанными самим изобретателем, подмечал новые. В один из дней, размышляя над тем, какую роль играет в столбе вода, смачивающая прокладки, он подумал: а что будет, если воду заменить кислотой?

Этот вопрос не столь наивен, с него — с «а что будет, если…» — начинается почти любой новый научный эксперимент. В этой бесхитростной фразе сконцентрирована вековая мудрость научного исследования, когда человек оказывается перед лицом неизвестности. И вместе с тем этот вопрос, конечно же, наивен. Потому что эта формула не только ученого, но и ребенка, впервые открывающего для себя мир. В этом смысле каждый из нас в детстве исследователь, но и каждый исследователь должен обладать детской непосредственностью в восприятии нового, способностью удивляться, а не только удивлять других. Еще великий Эйнштейн говорил, что такая способность — профессиональное качество ученого. Поэтому Дэви и удивился, обнаружив, что кислота действует ничуть не хуже воды. Тогда он стал уже умышленно пробовать разные кислоты. И заметил, что, когда кружочки смочены азотной кислотой, столб производит удар наибольшей силы. И тогда Дэви сделал первый шаг в направлении к современным аккумуляторам: он уменьшил число металлических пластин в столбе и получил при меньшем весе и размере батареи бóльшую мощность.

Вероятно, в этот момент Дэви почувствовал, что находится на верном пути, который должен привести его к новым, еще более удивительным и важным открытиям. Казалось бы, тут надо бросить все другие дела, оставить все прежние планы и заняться только одним гальваническим электричеством. Но судьба Дэви сложилась так, что ему пришлось на несколько лет прервать начатое дело. Вернее, он сам выбрал свою судьбу. В конце концов, получив в декабре письмо от графа Румфорда с предложением покинуть Клифтон и переселиться в Лондон, он мог бы и отказаться, во всяком случае теперь, когда работа шла полным ходом, — от добра добра не ищут. Но уж слишком заманчиво предложение: и новая, более высокая должность, и более высокий оклад, и столица, и казенная квартира, и даже повар, — словом все, что полагается сотруднику вновь созданного Королевского института.

Не правда ли, может показаться совпадением: второй раз Хэмфри приглашают во вновь создаваемый институт. Но дело совсем в ином: в то время в Англии было не так уж много хороших химиков, а Дэви был хороший химик. И, кроме того, у него оказалось еще одно достоинство, высоко ценимое в том учреждении, куда его приглашали работать: талант лектора.

Королевский институт был создан 7 марта 1799 года. Инициатором его создания выступил граф Румфорд, который еще за двадцать три года до этого звался Бенджаменом Томсоном и имел американское подданство. Но в 1776 году он переехал в Англию, через три года был избран в члены Королевского общества, получил дворянский титул, а позднее и титул графа Священной Римской империи. А по существующей до сих пор в Англии традиции, человек, произведенный в графы или лорды, может выбрать себе новое имя. Нередко оно оказывается связанным каким-нибудь образом с тем географическим местом, где проживал или проживает избранник. Лорд Кельвин, например, взял себе имя по названию речки Кельвин, протекающей около Глазго, где он, будучи Уильямом Томсоном, жил и работал. А Бенджамен Томсон выбрал себе имя в честь города Румфорда.

Так вот, получив титул дворянина, графа, члена Королевского общества (по-нашему академика) и, я забыл сказать, еще и звание полковника и таким образом сделавшись влиятельной фигурой, он выступил в 1798 году с предложением: «создать по подписке в столице Британской империи общественный институт для распространения знаний, облегчения повсеместного внедрения полезных механических изобретений и усовершенствований, а также для обучения приложению науки к решению повседневных жизненных проблем». Идея, как видите, неплохая, но, к сожалению, большинство из первоначальных благих намерений так и остались невыполненными, особенно те, которые касались улучшения положения бедняков. В конечном счете, поначалу, во всяком случае, именно это и имел в виду Румфорд, поскольку работал он в то время в «Обществе улучшения жизненных условий и повышения благосостояния бедных». Вероятно, это же имел в виду король Англии, когда дал согласие войти в число основателей нового института. По британской традиции, участие короля в любой организации давало ей право называться королевской, поэтому и новый институт был назван Королевским институтом Великобритании.

На организационном собрании председательствовал уже знакомый нам сэр Джозеф Бэнкс; он же был избран президентом института, а граф Румфорд — секретарем. Новому научному учреждению отвели хорошее здание, оборудовали его специальными лабораториями, прекрасным читальным залом, квартирами для сотрудников. Словом, дело поставили на широкую ногу.

Правда, когда через сто пятьдесят лет преемника Румфорда, генерального секретаря института Мартина, спросили, что дал науке институт, он ответил лаконично: «Институт — это то место, где жил и работал Фарадей».

Пришел Дэви в Королевский институт в качестве ассистента профессора химии Гарнетта. Однако после первой же публичной лекции молодого сотрудника, на которую пожаловали и Бэнкс, и Румфорд, стало ясно, что Дэви недолго ходить в ассистентах. Граф Румфорд, покидая зал, сказал: «Чего бы он ни потребовал, институт ему даст». А епископ, посетивший эту лекцию, тут же предложил Дэви любое духовное звание.

Все современники единодушно отмечают небывалый успех лекций Хэмфри. Его манера говорить, необычная для ученого, свойственная скорее адвокату или оратору, приводила публику в такой восторг, что на лекции стало трудно попасть. О молодом химике заговорили уже не только ученые, но и «весь Лондон» — город, который трудно чем-нибудь удивить. В чрезвычайно короткий срок Хэмфри покорил лондонское общество, как недавно бристольское. Этому в какой-то мере способствовала еще и его внешность — Дэви считали одним из самых красивых мужчин британской столицы.

Словом, вся суета, связанная с переездом, устройством, новыми знакомствами, новыми обязанностями, отвлекла Дэви на некоторое время от науки. Хотя он по должности стал не только лектором-ассистентом, но и директором лаборатории, основное время занимала у него подготовка к лекциям. Для него это было дело новое, раньше ему не приходилось выступать публично, а кроме того, он очень скоро понял, что дар лектора принесет ему не только успех в обществе и славу, но и заветное звание профессора химии.

Дело в том, что его шеф, профессор Гарнетт, совершенно не умел читать популярные лекции и бубнил нечто нечленораздельное перед слушателями, которые и так едва-едва разбирались в азах химии. Поэтому руководство института уже через два года вынудило Гарнетта подать в отставку. И, естественно, его место было предложено Дэви. 31 мая 1802 года Хэмфри стал профессором. А было ему тогда всего двадцать три года.

Сохранился текст вводной лекции Дэви, посвященной роли химии в современном ему обществе. Читая ее, просто не веришь, что писана она сто семьдесят лет назад. Кажется, будто читаешь стенограмму популярной лекции, только что прочитанной в обществе «Знание». Вот лишь некоторые отрывки: «Прекрасная химия — мать наук — должна стать рычагом цивилизации. Огонь, вода, дождь, град и снег, превращение неживой материи в живое существо — все эти примеры относятся к области химических явлений…

Минералогия была простой коллекцией плохо подобранных терминов, пока введение химического анализа не создало основы классификации минералов, покоящейся на их химическом составе…

Ботаника и зоология пронизаны химией, ибо от химических процессов зависят питание и рост существ, разнообразное изменение их формы, постоянное возникновение новых существ и, наконец, их смерть и разложение…

Медицина и психология тоже обязаны химии большинством своих методов. Химией является искусство приготовления лекарств, и незнание научных фармакологических процессов не раз имело тяжелые последствия…

Но ценность химии не исчерпывается ее дополнением для других наук. Ее можно применить в большинстве обиходных процессов…

Тесно связано с химией и сельское хозяйство. Растительные продукты в большом количестве и лучшего качества можно получить только применением в земледелии методов, основанных на научных принципах…

Люди добывают и обрабатывают металлы, люди изготовляют кожи, приготовляют стекло, фарфор, производят десятки тысяч самых различных вещей, и везде химическая технология является научной основой производства предметов, составляющих материальную базу нашего общества».

Каково? Сто семьдесят лет назад! Какую надо иметь гениальную интуицию, чтобы предвосхитить будущие победы химии; ведь, скажем, о механизмах превращения неживой материи в живую тогда не имели ни малейшего представления; это только в самые последние годы стало известно, что свойства живых организмов определяются химической структурой молекул белков и нуклеиновых кислот.

А стиль? Может быть, приведенные отрывки не самые удачные в этом смысле, я выбирал их по научной ценности, но в лекции есть места, сделавшие бы честь современному публицисту. Недаром английский поэт Кольридж признался: «Я посещал лекции Дэви не только для пополнения своего научного багажа; в аудитории Королевского института я обогащал свой запас слов и метафор».

А вот еще одно свидетельство современника, относящееся к значению лекций не для слушателей, а для самого лектора: «Комплименты, приглашения и подарки дождем посыпались на него со всех сторон; всякий искал его общества и гордился знакомством с ним».

Такой успех способен вскружить голову любому человеку, особенно если ему всего двадцать три года. Не устоял, конечно, и Дэви. Он превратился поначалу в лондонского денди, в свободное от светских развлечений время занимавшегося наукой. И где уж тут вспомнить об электролизе, — он едва успевал готовиться к лекциям. То был критический момент в его жизни. Еще немного, и с серьезной наукой было бы покончено, он стал бы модным лектором, и только. Но надо отдать должное Дэви — у него хватило силы воли противостоять искушению, призвание исследователя оказалось сильнее. Уже через год, насытившись успехом, дифирамбами, стихотворными посвящениями, он записал в своем дневнике: «Действительное и живое существование я веду только среди предметов моей научной работы. Обычные развлечения и удовольствия нужны мне только в качестве перерывов в потоке моих мыслей».

Казалось бы, теперь уж, когда Дэви снова стал ежедневно бывать в лаборатории, он непременно должен был вернуться к электролизу. Но этого опять не случилось. Молодой профессор не во всем был волен поступать как захочет: ему платили жалованье, и ему заказывали исследования. В течение двух-трех лет он вынужден был заниматься вопросами сельского хозяйства, минералогии, дубления кож. И не без успеха. Ему даже присудили высшую научную награду за работу в области минералогии.

В эти же годы его избрали в Королевское общество. Он стал академиком. Получив право писать перед своим именем три магические буквы, мечту каждого английского ученого, — F. R. S. — член Королевского общества, Дэви получил и бóльшую свободу действий. И только тогда наконец смог вернуться к тому, на чем остановился в Клифтоне.

Но только теперь уже с бóльшим размахом — в соответствии с новыми возможностями.

Он не забыл того, что оставил пять лет назад. Судя по обширной программе исследований, которую он составил, и темпераменту, с каким принялся ее осуществлять, к старым, уже известным ему фактам успели прибавиться новые гипотезы. Ведь пока Хэмфри переезжал в Лондон, свыкался с новым положением, потом упивался достигнутым успехом, другие исследователи не сидели сложа руки — в европейских странах одна за другой появлялись работы, посвященные электролизу. Кто только не приложил свою руку — в буквальном смысле — к электродам вольтова столба! В Париже — Николас Готтро, преподаватель музыки; в Мюнхене — Иоганн Риттер, двадцатишестилетний талантливый фармацевт и химик, человек с безудержной фантазией, заблуждавшийся чаще, чем следовало бы ученому; в Риме — Христан Гротгус, двадцатилетний уроженец Литвы; в Санкт-Петербурге — профессор Военно-медицинской академии Василий Петров; в Стокгольме — Иоганн Берцелиус, профессор медицины и фармации. И, конечно же, их успехи, их новые идеи подстегивали Дэви, торопили его вернуться к своим наблюдениям, ему было что сказать по этому поводу, и он далеко не во всем был согласен со своими коллегами. Он злился на себя теперь: ведь он раньше других начал эту тему; по существу, он принял ее из рук Никольсона и Карлейла, да вот поди ж ты — тут этот переезд, эта новая жизнь.

И Дэви вновь взвинчивает темп работы, как тогда, в Пневматическом институте. И меньше чем через год, 20 ноября 1806 года, на традиционном заседании Королевского общества он выступил с докладом «О некоторых химических действиях электричества».

Это был отчет о том, что сделано другими и что сделал он сам, это был анализ достигнутого, анализ детальный, точный и, как всегда, вдохновенный. В докладе впервые фигурировало понятие «отрицательное и положительное электричество». В докладе впервые высказывалась идея о причинах электрического и химического сродства, о механизме притяжения между химическими веществами и заряженными телами. В докладе впервые очерчивались перспективы применения электролиза в промышленности и медицине.

Доклад произвел огромное впечатление. И не только на слушателей, и не только в Англии. В Швеции Берцелиус поначалу не поверил Дэви на слово; он повторил его опыты и проанализировал гипотезы и все же вынужден был признать: «Они являются ценнейшим вкладом в сокровищницу мировой науки».

Во Франции доклад Дэви изучает академия и принимает неожиданное решение: присудить английскому химику премию в три тысячи франков, учрежденную пять лет назад, как вы помните, по рекомендации Наполеона. Ситуация складывается весьма щекотливая. Между Францией и Англией идет война, в битве у Трафальгара гибнут тысячи моряков обеих стран, Англия теряет своего национального героя — адмирала Нельсона, но выигрывает сражение; взбешенный Наполеон блокирует европейские гавани и призывает к открытому грабежу всех английских судов; императора трясет от одного только упоминания об Англии, и в этот момент Французская академия выносит вроде бы совершенно непатриотическое решение. И, несмотря на шум, поднятый во французских газетах, Наполеон благословляет это награждение: он не забыл доклада Вольты и то впечатление, которое произвело на него новое открытие, и коль исследование Дэви — вклад не только в английскую, но и в мировую науку, значит, его следует наградить — слово надо держать.

Теперь английские газеты начинают кампанию против своего соотечественника: не смей принимать премии из рук французских бандитов. Дэви раздумывает некоторое время, а потом сообщает, что все же принимает награду, ибо ее присудила ему лучшая в мире академия и никакого отношения к политике эта акция не имеет. Газеты еще долго не могут успокоиться, но Дэви не обращает на них никакого внимания, ему не до того — у него появилась новая идея, и он снова стал рабом только ее одной. Он уже высказал эту мысль публично в лекции, не смог удержаться, теперь надо доказать ее экспериментально.

Он сказал тогда — и был уверен в своей интуиции, — что никакое сложное тело не может противостоять действию электрического тока: в клешнях электролиза оно неумолимо распадется на составные части. В 1800 году в Клифтоне он впервые попытался разложить едкий калий, но добился только того, что у одного из полюсов раствор стал гуще. Он не забыл ту свою неудачу, но старался не думать о ней, понимая, что в тот день просто не дошел до конца эксперимента.

Он был настолько поглощен новой экспериментальной работой, что не смог даже в полной мере прочувствовать положенную радость и гордость, когда в начале 1807 года его избрали одним из трех секретарей Королевского общества. Он с утра приходил в лабораторию, и начиналась напряженная, выматывающая все силы работа. Его ничто не могло остановить, и даже если бы он знал, к чему приведет это нечеловеческое напряжение, какой ценой ему придется заплатить за удачу, он все равно не сбавил бы темпа работы. Он чувствовал, что где-то здесь, рядом, отдаленное буквально несколькими опытами, его поджидает новое открытие. И он спешил к нему, как на свидание с любимой. Кстати, через пять лет, в 1812 году, он с такой же неистовой стремительностью увлечется миссис Эприс, дальней родственницей Вальтера Скотта, и уже через несколько встреч добьется ее согласия на брак.

Однако, несмотря на спешку и нетерпение, работа велась исключительно методично и аккуратно. Вначале Хэмфри решил пропустить электрический ток через водный раствор едкого кали; одной вольтовой батареи показалось ему мало, и он утроил ее, довел до 274 пластин. Это был один из самых сильных вольтовых столбов того времени.

Когда ученый опустил провода от полюсов в раствор, началась бурная реакция. Раствор разогрелся, из него стали выделяться пузырьки газа. Хэмфри проверил, что это за газ, оказалось — смесь кислорода и водорода, но ничего нового здесь не было, первый опыт закончился такой же неудачей, как и тот, семь лет назад.

Но Дэви не унывает. Он меняет условия эксперимента. Вообще надо сказать, его стойкость к неудачам удивляет в нем: уж больно не вяжется она с его бурным характером. Брат Хэмфри в своих мемуарах подмечает это: «Успех его радовал, но неудачи он сносил с большим терпением. Вообще всякие неудачи и несчастные случаи во время экспериментов, даже происшедшие по вине учеников и помощников, он сносил с бóльшим спокойствием, чем можно было бы ожидать от человека его темперамента».

Итак, пережив первую неудачу, Дэви решил взять едкий калий не в виде раствора, а в расплаве. Тогда вода не будет разлагаться на кислород и водород, затемняя тем самым картину.

Дэви взял платиновую ложку, насыпал в нее сухой едкий калий и направил туда пламя спиртовой горелки; щелочь не расплавилась. Тогда в пламя стали вдувать кислород, температура сразу поднялась, через некоторое время щелочь не устояла — расплавилась. Теперь пришло время вступать в действие электричеству. Ручку ложки Дэви соединил с одним полюсом батареи, а проволоку, идущую от другого полюса, осторожно опустил в ложку. Тотчас же в месте соприкосновения вспыхнуло сильное зеленоватое пламя. Явно что-то здесь сгорало, но что? Как ни бился ученый, собрать это таинственное соединение ему не удалось.

Что делать дальше? Как изменить опыт, чтобы поймать невидимку? Да нет, невидимкой таинственное вещество даже не назовешь, оно оставляет ослепительный след, но — после себя. И тут Дэви понял, в чем его ошибка: он пользовался для плавления и разложения разными методами, он свел в один опыт огонь и электричество. Может, они мешали друг другу? Надо провести опыт с минимальным количеством компонентов, только одно электричество — и для плавления, и для разложения.

Так был сформулирован план третьего опыта, который наконец привел к удаче. Правда, тоже не сразу. Оказалось, сухая щелочь не проводит электричества. Дэви нашел выход: он выставлял ее на воздух, чтобы она отсырела. И вот тогда все пошло как надо. Через месяц, 20 ноября 1807 года, выступая на традиционной ежегодной лекции в Королевском обществе — а лекции эти по завещанию знаменитого английского ученого Генри Бакера читались разными учеными на разные темы каждый год в один и тот же день и назывались поэтому бакеровскими, — так вот, выступая уже второй раз подряд с бакеровской лекцией, Дэви описал тот октябрьский день, когда был открыт металл калий: «Я взял кусочек чистого едкого кали, выставил его в течение нескольких секунд на воздух, чтобы его поверхность сделалась электропроводящей, положил его на изолированную платиновую пластину, соединенную с отрицательным полюсом батареи из 250 пар пластинок, и соединил поверхность едкого кали с платиновой проволокой от положительного полюса. Весь аппарат находился на воздухе. Тотчас обнаружилось сильное действие. Едкое кали начало плавиться в обеих точках, где оно электризовалось; на верхней поверхности наблюдалось сильное выделение газов, на нижней же отрицательной пластине не выделялось никаких газов, но я заметил маленькие шарики с сильным металлическим блеском и похожие на ртуть.

Некоторые из них тут же сгорали со взрывом и пламенем, другие же не сгорали, а только тускнели, покрывались белой пленкой. Ряд опытов доказал мне, что эти маленькие шарики представляют то тело, которое я искал, — легко воспламеняющееся основание едкого кали».

Эти строки Дэви прочел, как и подобает в Королевском обществе, неторопливо и с достоинством; он умолчал, конечно, что месяц назад в тот миг, когда увидел то, о чем рассказывал теперь так спокойно, запрыгал по лаборатории, словно ребенок.

После этого Дэви сообщил об открытии с помощью электролиза щелочи еще одного металла — натрия. Для него пришлось соорудить еще более мощный вольтов столб. Открытый новый металл напоминал калий — он также нередко сгорал на воздухе, носился в воде, извергая газ.

Сегодня, изучая на уроках химии свойства щелочных металлов, мы искренне удивляемся их странностям, отличающим их от других металлов; представляете же, какова была реакция современников Дэви, — они были просто огорошены. Свойства новых элементов были так не похожи на традиционно металлические, что далеко не все химики согласились считать калий и натрий металлами. Правда, большинство ученых поддержало все же Дэви.

Надо вновь отдать ему должное: его аргументы безупречно логичны. Смотрите, как он отвечает своим оппонентам: «Вещества эти сходятся с металлами по блеску, ковкости, по способности проводить тепло и электричество и по своим химическим свойствам. Вряд ли можно считать их низкий удельный вес достаточной причиной для того, чтобы выделить их в новую группу веществ, ибо и между металлами в этом отношении наблюдаются заметные колебания: так, платина в четыре раза тяжелее теллура. При установлении научного разделения веществ по группам нужно руководствоваться аналогиями между возможно большим количеством свойств».

За этими строками — не только железная логика ученого, но и огромный труд по изучению этих самых возможно больших количеств свойств. А времени на все про все было меньше года. Когда он успел все сделать? Где брал силы? Ведь он управился произвести не только химические, но и лингвистические исследования, и тоже с предельной тщательностью. Надо было дать названия новым металлам, и, естественно, право на это, как первооткрывателю, принадлежало самому Дэви. Он воспользовался им, но как осмотрительно: «Калий и Натрий — вот имена, которые я решился дать двум новым веществам, и какие бы изменения ни произошли впоследствии в теориях, касающихся строения тел, вряд ли может содержаться ошибка в самих терминах… По поводу этого словообразования я советовался со многими выдающимися учеными нашей страны, и большинство одобрило мой выбор…» Я привел лишь один абзац, Дэви же тратит на обсуждение, казалось бы, второстепенной проблемы — три.

Я не знаю, можно ли найти в жизни другого ученого такой счастливый, насыщенный открытиями год: Дэви выделил калий, натрий, вплотную подобрался к получению еще трех новых металлов — кальция, стронция, бария, и уже на следующей бакеровской лекции — третьей подряд! — он доложит об их выделении и изучении; он примерялся разложить окись алюминия; он настолько уверен, что это можно сделать электролизом глинозема, что не боится заявить: «Если бы мне посчастливилось получить металлическое вещество, какое я ищу, я предложил бы для него название — алюминий».

Бурное воображение, подхлестываемое незаурядной интуицией, толкает ученого на смелые, неожиданные для того времени предвидения; он словно бы заглядывает за линию горизонта, отчетливо видя то, что никто из его современников не видит. Под конец ему приходится даже сдерживать себя: «Легко было бы еще более распространить эти гипотетические соображения, но я не хочу отнимать далее времени у общества, тем более что целью моей лекции было не построение гипотез, а изложение ряда новых фактов».

Через три дня после этой лекции наступила расплата за напряжение, одержимость, неистовство исследований: Дэви тяжело заболел. Полтора месяца лучшие врачи Лондона не отходили от его постели, каждую минуту ожидая самого худшего. Весь город был обеспокоен болезнью своего любимца. Лондонцы с нетерпением ждали выхода газет, где публиковались бюллетени о состоянии его здоровья, толпами осаждали его дом, редакции, пытаясь узнать последние новости.

К Новому году кризис миновал, хотя положение еще оставалось серьезным. Очередной цикл лекций в Королевском институте начался, как обычно, вводной лекцией, но уже не Дэви поднялся на трибуну. Доктор Дибдин, которому было поручено прочесть ее, начал со слов, более всего ожидаемых публикой: «Разрешите объяснить, как это случилось, что мне, а не более достойному чтецу выпала честь первым обратиться к вам с речью… Мистер Дэви, чьи могучие частые речи, подкрепленные замечательными экспериментами, вам известны, последние пять недель находился между жизнью и смертью.

Влияние последних экспериментов, иллюстрирующих его замечательное открытие, сильная слабость, вызванная работой, привели его к горячке, настолько сильной, что она грозила смертью.

Про него можно сказать языком нашего бессмертного поэта Мильтона, что смерть своим копьем потрясла, но не ударила.

Если бы небо захотело лишить мир дальнейшей пользы, приносимой его оригинальными опытами и колоссальным трудолюбием, то того, что он уже совершил, было бы достаточно, чтобы поставить его в один ряд с величайшими научными деятелями страны».

Это мнение соотечественника и современника; может быть, он несколько пристрастен? Но вот что писал о Дэви академик В. И. Вернадский: «Хэмфри Дэви — блестящий экспериментатор, физик и химик, охватывающий всю науку своего времени, мыслитель, шедший своим путем и задумывавшийся над проблемами бытия, одаренный глубоким поэтическим пониманием природы, — является одной из самых ярких фигур первой половины столь богатого ими XIX столетия. Дэви оказал огромное влияние на науку своего времени своими лекциями, многочисленными статьями и книгами, блестящими опытами».

Большое значение для утверждения славы Дэви сыграло то обстоятельство, что печатал он свои статьи в журналах, которые тут же прочитывались учеными не только Англии, но и других стран Европы. И поэтому вопрос о приоритете его открытий почти никогда не возникал. Один раз только была попытка со стороны великого Берцелиуса бросить тень на первенство Хэмфри, уличить его в том, что он повторил уже сделанное до него самим шведским ученым. Однако начал этот спор не Берцелиус, а сам Дэви, причем уже спустя много лет — в 1826 году. Ему вдруг показалось, видите ли, что у него отнимают славу первооткрывателя электрохимической теории, и он в одной из статей, не называя никаких имен, правда, сердито заметил, что делают это «некоторые лица», чьи работы появились позже 1806 года. Поскольку имен не называлось, можно было бы и смолчать. Но Берцелиус поступил прямо-таки по известной поговорке «На воре шапка горит». Он понял, на кого намекал Дэви, и тут же напечатал возражение, ссылаясь на то, что первая его статья на данную тему была опубликована раньше, чем доклад Дэви, — еще в августе 1803 года, и там уже он сформулировал основные положения электрохимической теории, и даже не поленился еще раз их процитировать. Правда, этим он некоторым образом навредил себе: в тексте встречались фразы, которые можно было толковать явно не в его пользу, например, такие: «Я не решаюсь высказать определенное суждение», «Это объяснение не является вполне удовлетворительным» и т. п. Больше всего разозлило Берцелиуса то, что, по его мнению, Дэви не мог не читать этой статьи или хотя бы ее перевода на французский, опубликованного в следующем, 1804 году. Естественно, каждый настаивал на своем, и лишь много позже, уже после смерти обоих ученых, историки науки, исследовав доводы обеих сторон, пришли к выводу, что Дэви все же раньше высказал твердые, вполне определенные воззрения на электрохимию.

Но здесь было о чем спорить — оба ученых печатались в известных научных журналах, за их работами следил весь научный мир. А вот русские ученые, творившие в тот же период, оказались в гораздо худшем положении: они обо всех новых исследованиях знали, а об их работах, печатавшихся, как правило, в русских изданиях и на иностранные языки не переводившихся, никто не знал. И только спустя много лет было обнаружено, например, что натрий и калий, независимо от Дэви, еще в 1803 году получил электролизом щелочей русский химик С. П. Власов, что петербургский профессор В. В. Петров в том же 1803 году, когда Дэви только начал приходить в себя после светских эскапад, производил электролиз окислов и солей различных металлов, исследовал разложение воды электрическим током при низких температурах, а в один из темных вечеров, соединив с батареей Вольты два куска древесного угля и сблизив их, увидел, как он пишет, «весьма яркий, белого цвета свет или пламя, от которого темный покой довольно ясно освещен быть может», получив тем самым впервые знаменитую вольтову дугу, открытую Дэви только в 1810 году. Но об открытии Дэви узнала сразу вся Европа, а «Известие о гальванических опытах, которые производил профессор физики Василий Петров посредством огромной наипаче батареи, состоящей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской медико-хирургической академии», напечатанное маленьким тиражом, оставалось неизвестным даже для многих русских ученых и было случайно обнаружено в библиотеке лишь какое-то время спустя.

И это, кстати, не первый и не последний случай; аналогичная судьба постигла работы великого Ломоносова — их пришлось заново открывать в пыли архивов через несколько столетий.

Конечно, все эти огорчительные для нас обстоятельства ничуть не умаляют заслуг самого Дэви — он в этом не виноват. Он очень много сделал для химии, даже к 1808 году. Но любопытно, что, когда спустя много лет, после новых открытий, после изобретения знаменитой шахтерской безопасной лампы и вольтовой дуги, после избрания на пост президента Королевского общества — высшей почести, какой может удостоиться английский ученый, его спросили, какое же открытие было самым значительным в его жизни, Дэви ответил: «Самым великим моим открытием было открытие Фарадея».

И вот здесь нам придется на время расстаться с Дэви, чтобы познакомиться с его «самым великим открытием»; не только потому, что это его, Дэви, открытие, но и потому также, что сам Фарадей открыл два закона электролиза, имеющих огромное научное значение, а эта глава — история электролиза.

Вообще-то говоря, вопрос о том, кто открыл Фарадея, не так уж однозначен, как представлялось Дэви. Формально он первый принял его на работу в научное учреждение; на его лекциях постигал Фарадей основы химии; но, с другой стороны, кто, как не достопочтенный сэр Хэмфри, пользуясь своим влиянием, старался не допустить избрания Фарадея в члены Королевского общества.

Впервые Дэви узнал о существовании некоего Майкла Фарадея в конце 1812 года. Обстоятельства знакомства были несколько необычны для знаменитого ученого, привыкшего к определенным условностям в отношениях между людьми. В Англии вообще не принято обращаться к человеку, которому ты не представлен. А тут вдруг Дэви получает письмо от совершенно незнакомого лица, причем от какого-то переплетчика, который возомнил о себе бог знает что.

«Я желаю совершенно оставить ремесло и поступить на службу науке, которая делает своих поборников настолько же добрыми, насколько ремесло — злыми и себялюбивыми…» Вместе с письмом Дэви получил роскошно переплетенный том, где на 380 страницах обнаружил конспект своих последних четырех лекций, снабженных аккуратными рисунками.

Что ответить на такое письмо? Дэви ничего не знал об адресате, не знал, что его тяга к наукам не прихоть, а призвание, что, работая еще учеником переплетчика, Майкл посещал публичные научные чтения и аккуратно записывал все, что слышал; Дэви не знал, что, для того чтобы попасть на его лекцию, вернее, на последние четыре лекции, Майклу пришлось одалживать деньги на билеты; он не знал еще также и того, что до него, до Дэви, Фарадей послал аналогичное письмо не больше, не меньше, как Джозефу Бэнксу, президенту Королевского общества, ну и, естественно, никакого ответа на него не получил; единственное, что Хэмфри мог понять из письма, так это то, что юный корреспондент не имеет сколько-нибудь серьезного образования, что он выходец из простых слоев общества, что он готов на любую работу, лишь бы уйти из переплетной мастерской, хотя, судя по присланному тому, свое ремесло знает хорошо.

В первый момент Дэви даже не знал, что ответить и стоит ли отвечать вообще. Через несколько дней, зайдя по дороге в институт к своему приятелю, он показал ему письмо и спросил совета, что делать. Приятель посоветовал дать просителю место мойщика посуды; если он согласится, значит, наука действительно влечет его, если отклонит предложение — туда ему и дорога.

Дэви все же не принял такого совета, уж слишком он жесток по отношению к человеку, который, может, и впрямь прирожденный ученый. Поэтому он решает ответить Фарадею, но в весьма туманной, ни к чему не обязывающей форме. Вот что он написал:

В начале года, когда Дэви вернулся в Лондон, они встретились. Однако «готовый к услугам» ученый, как вспоминает Фарадей, «предупреждал меня не бросать прежнего места; он говорил, что наука — особа черствая, что она в денежном отношении лишь скупо вознаграждает тех, кто посвящает себя служению ей». Вероятно, он просто решил несколько попугать Фарадея, испытать его целеустремленность, потому что в следующие месяцы стал хлопотать о том, чтобы Фарадея приняли на работу, и даже специально освободил место в своей лаборатории.

1 марта 1813 года, в день поистине счастливый для науки, в протоколе заседания руководства института появилась следующая запись: «Сэр Хэмфри Дэви имеет честь уведомить дирекцию, что он нашел человека, которого желательно назначить на должность. Его имя — Майкл Фарадей. Он молодой человек, 22-х лет. Насколько мог узнать или заметить сэр Хэмфри Дэви, он вполне годен на это место. У него, по-видимому, хорошие навыки, деятельный и живой нрав и разумное поведение… Постановили: Майклу Фарадею разрешить занять должность».

Условия были не ахти какие, материально даже хуже, чем у квалифицированного переплетчика, да и работы много — и ассистент, и служитель. Но Фарадей был счастлив — он вступил в храм науки.

Через десять лет он станет полноправным жрецом этого храма, его изберут членом Королевского общества; через восемнадцать он сделает открытие, обессмертившее его имя, — обнаружит электромагнитную индукцию, из которой выйдет вся современная электротехника; через сорок четыре года его будут просить стать президентом Королевского общества, а он откажется, сказав, что «хочет остаться до конца жизни просто Майклом Фарадеем». Он и остался им.

Его имя увековечено не только в истории физики и химии, не только самим фактом существования электрических машин, но и в двух физических единицах, и это редкий случай: великие физики, да и то не все, удостаивались чести дать свое имя в лучшем случае какой-нибудь одной единице измерения, а именем Фарадея названы и единица электролитической емкости — фарада, и число, определяющее величину электрического заряда в электролите, переносящего одну грамм-молекулу вещества — число Фарадея.

Интересно, как не похож ученик на учителя. Дэви радовался каждому новому званию: секретаря Королевского общества, потом его президента, званию рыцаря, дающего право именоваться сэром, званию баронета, позволяющему это право наследовать потомкам, я уж не говорю о более скромных почестях и подарках. Фарадей же — прямая противоположность ему. Он последовательно отвергал все награды, включая и рыцарское звание, и только признание зарубежных коллег — чисто научные символы славы в виде членства в иностранных академиях, в том числе и Российской, — принимал с удовольствием, а в конце жизни даже переплел собственноручно все дипломы в солидный том. Только один раз в жизни сделал он исключение из правила, когда решил добиться почетного у себя в стране звания — члена Королевского общества. Да и то потому, что оно давало научную свободу, уменьшало зависимость от ставшего деспотичным учителя.

На этой истории стоит, быть может, остановиться чуть подробнее — она проливает свет на искренность Дэви, когда он говорил о своем «главном открытии».

Фарадея выдвинули в кандидаты на голосование 1 мая 1823 года. К этому времени он еще не сделал самого основного открытия своей жизни, иначе ни о каких трудностях не было бы и речи. Но и к этому времени Фарадей достаточно преуспел в науках, главным образом в химии, и того, что им уже было сделано, посчитали достаточным, чтобы выставить его кандидатуру. 29 членов общества подписали следующее заявление: «Мистер Майкл Фарадей, джентльмен, отлично знающий химию, автор многих сочинений, напечатанных в „Трудах Королевского общества“, желает вступить в члены этого общества, и мы, нижеподписавшиеся, на основании личного знакомства рекомендуем его как лицо, безусловно достойное этой чести, и полагаем, что он будет полезным и ценным членом общества».

По традиции, это заявление читалось на десяти заседаниях подряд перед выборами. И тут началось что-то непонятное. Вокруг имени Фарадея поднялась возня не совсем деликатного свойства. Сначала его обвинили в том, что он якобы украл чужую идею; Фарадей ужасно переживал из-за этого, наконец встретился с ученым, с которым его столкнула молва, они объяснились и рассеяли недоразумение. Но это была устная беседа, а намек на плагиат был напечатан в журнале. Причем не кем-нибудь, а самим Дэви. Пришлось Майклу браться за перо и писать опровержение. Его напечатали: редакция просила читателей не принимать во внимание пять строк отчета о докладе сэра Хэмфри Дэви, поскольку они являются неправильными. Но о каких именно строках шла речь, прямо не говорилось. Травля после этого не уменьшилась. Создавалось впечатление, что какая-то группа ученых не хочет видеть в своих рядах бывшего переплетчика. Самое удивительное для нас и обидное для Фарадея, что во главе этой группы стоял его учитель, в то время президент Королевского общества. По всей вероятности, у него были свои, иные причины не желать этого избрания. Прежде всего его задело, что Фарадей, опубликовав в 1823 году две или три работы, посвященные химическим проблемам, которыми занимался и Дэви, не сослался в них на своего шефа или, во всяком случае, сделал это слишком робко; сам президент за весь год напечатал всего одну статью. Его самолюбие было задето, и, может быть, в какой-то мере не без основания, но не настолько все же, чтобы из-за этого желать зла своему недавно еще любимому ученику. Другая же причина, главная, наверное, — извечная ревность или зависть стареющего учителя к молодому, блестящему, быстро продвигающемуся вперед ученику. К этому времени научная деятельность самого Дэви заметно поубавилась, все меньше идей стали связывать с его именем и все больше — с именем Фарадея. Вероятно, глава английских ученых тяжело переживал это обстоятельство и, не в силах уже ускорить свое продвижение, старался замедлить рост соперника. Иначе, чем же можно объяснить весьма постыдный для Дэви разговор, состоявшийся у него с Фарадеем перед самыми выборами, где он прямо предложил ему взять назад свое заявление. Майкл не без резона заметил на это, что не он подал заявление. «А вы заставьте ваших покровителей взять его», — настаивал Дэви. Фарадей вновь возразил: они не послушают его. Тогда Дэви, видимо потеряв всякий контроль над собой, сказал, что сам, как президент, вернет это заявление. Фарадей ответил весьма достойно, с глубокой иронией, что «уверен в любых действиях сэра Хэмфри, направленных на благо Королевского общества».

В конце концов Дэви одумался или понял, что окажется в меньшинстве, а это еще больше ударило бы по его самолюбию как президента, и он счел за благо снять свои возражения. За президентом последовали и другие противники Фарадея, и в январе 1824 года он был избран практически единогласно, против был подан только один голос.

После этого случая отношения между Фарадеем и Дэви вновь наладились, и оба неоднократно высказывали публично знаки уважения друг другу. А что при этом думали на самом деле, неизвестно. Фарадей, вероятно, был искренен; он хоть и был глубоко принципиальным человеком, но добрым и сдержанным. Да и впрямь было бы странно и несправедливо, если бы эти два ученых, так тесно связанные общими работами, жизнью, вдруг разошлись навсегда. Дэви очень много дал Фарадею, и тот никогда не отрицал этого, и многие работы Майкла как бы логически вытекали из работ или идей Дэви. Таковы, в частности, и два закона электролиза, открытых Фарадеем в 1833 году, когда Дэви уже не было в живых. Фарадей пришел к ним, опираясь, как он сам писал, на «замечательную теорию, предложенную сэром Хэмфри Дэви и развитую Берцелиусом и другими выдающимися учеными, согласно которой обычное химическое сродство является следствием электрического притяжения между частицами вещества».

Предшественники Фарадея, исследуя процесс электролиза, говорили о качественных изменениях, происходящих в растворе, но каковы количественные закономерности? Их-то и установил Фарадей. Законы Фарадея можно найти в любом учебнике, они понятны каждому из нас, и кажется даже странным, как это никто до него, в первую очередь Дэви, не догадался их сформулировать. Первый закон гласит: количество разложенного при электролизе вещества увеличивается пропорционально силе тока и времени его прохождения. Второй закон: количества выделенных на электродах веществ пропорциональны их химическим эквивалентам.

Эти законы оказались очень важными для дальнейшего развития науки. Дело не только в том, что они давали возможность вести количественные расчеты, — они помогли прийти к выводу об электрической природе материи и об атомном строении электричества, на которых зиждется все современное материалистическое естествознание.

Этим Фарадей внес свою лепту в давнишний спор о природе гальванического электричества, идущий уже тридцать лет между сторонниками Вольты, утверждавшего, что электричество в его столбе возникает вследствие прикосновения разных металлов, и химиками, убежденными, что дело здесь в химических процессах, происходящих в столбе. Долгое время авторитет Вольты довлел в споре, но постепенно новые факты вызвали сомнение в справедливости такого суждения, хоть и исходило оно от самого автора столба.

Фарадей не мог оставаться в стороне в этой дискуссии и 7 апреля 1834 года представил Королевскому обществу мемуар «Об электричестве вольтова столба», где описал несколько опытов, убедивших его, что в столбе источником электричества служат химические силы. В это время авторитет Фарадея был уже очень высок, и его суждение сыграло существенную роль в утверждении истины.

Проглядывая сегодня любую книгу по электролизу, даже самую популярную, любой учебник, даже школьный, сталкиваешься и еще с одним вкладом знаменитого физика Фарадея в электрохимию. Это он придумал все названия, которые мы произносим, описывая процесс электролиза: электрод, анод, катод, электролит, ионы. Вспомните, как сложно и путано объясняли наблюдаемые процессы Вольта, Никольсон, Дэви — я умышленно не вводил в их описания современных терминов. А ведь там речь шла о самых простых явлениях. Представляете, каково было бы современным электрохимикам, если бы не труд Фарадея! 9 января 1834 года он представил Королевскому обществу очередной мемуар «Об электрохимическом разложении», где предлагал ввести новую терминологию. Так, жидкости, которые под действием тока разлагаются на отдельные части и начинают проводить электричество, он предлагает назвать «электролиты»; по-гречески это значит «разлагаемый электричеством». Части, на которые распадается электролит, следует назвать «ионы», то есть «путешественники». Те ионы, которые идут к отрицательному полюсу батареи, надо именовать «катионы», а сам полюс — «катод», что значит «путь вниз», «путь заходящего солнца». Другая часть ионов получила название «анионы», а электрод, к которому они путешествуют, — «анод», то есть «путь вверх», «путь восходящего солнца».

Новые предложения оказали огромную услугу всем электрохимикам, помогли обрести им единый язык, без которого невозможно сколько-нибудь серьезное международное сотрудничество.

Так, через тридцать четыре года было закончено сооружение фундамента новой науки — электрохимии. Начатое в самом начале XIX века Вольтой, открывшим новый способ получения электричества, но не понявшим его природу, продолженное через несколько месяцев Никольсоном и Карлейлом, обнаружившими новое свойство электрического тока, но не сумевшими его истолковать и использовать, оно было завершено блестящими исследованиями Хэмфри Дэви и Майкла Фарадея.

Их жизнь и творчество были тесно переплетены, у них было много общего во взглядах на науку и разного во взглядах на жизнь; их научные интересы были чаще всего разные — Дэви раньше начал и многое успел сделать еще до появления Фарадея, и к тому же он так и остался химиком, а Фарадей снискал себе наибольшую славу как физик, хотя и числился в Королевском институте профессором химии. Неодинаковым было и их положение в научном мире. Дэви всегда подавлял Фарадея своим авторитетом, знаменитостью, а когда Фарадей стал знаменит, Дэви уже не было в живых, и сочлись славою они уже заочно.

Но был в их жизни один день, когда они оба почувствовали себя почтительными учениками. Это было 17 июня 1814 года в Милане.

Тому знаменательному для обоих ученых дню предшествовало много волнующих событий.

Фарадей только первый год работал ассистентом Дэви, и вдруг профессор пригласил его в путешествие по Европе, точнее, в научную командировку. Правда, был маленький нюанс в этом приглашении. Вначале Фарадей не придал ему особого значения, но впоследствии от него немало пострадали самолюбие и гордость Майкла. Дело в том, что Дэви пригласил Фарадея вместо неожиданно заболевшего лакея. Вначале обговорено это было совсем иначе: Фарадей, ассистент и секретарь профессора, дал согласие поехать с Дэви и его женой, чтобы помочь им подыскать слугу в Париже. Однако у леди Джен и сэра Хэмфри были чересчур высокие требования к кандидатам на эту скромную должность: слуга должен был, как писал Фарадей своему другу, «говорить по-английски, по-французски и немного по-немецки». Естественно, что Дэви не нашли такого человека ни во Франции, ни в Италии и не имели другого слуги, кроме Майкла. Сам Дэви был весьма любезен со своим секретарем и старался не очень обременять его просьбами личного характера, но леди Джен — у нее, увы, был другой нрав, она заставляла будущего величайшего физика заведовать денежными расходами семьи, командовать прислугой в отелях, следить за покупкой продуктов. Конечно, это оскорбляло гордого Фарадея, он не для того оставил переплетную мастерскую, чтобы стать мальчиком на побегушках у своевольной светской дамы. А она, вероятно, не понимала, что делает, как, впрочем, не понимала, что своим характером мешает и научным занятиям мужа. Она серьезно отвлекала его от науки, и, может быть тут совпадение, но после женитьбы в творчестве Дэви начинается заметный спад. Кстати, и кончилось все, как и должно было кончиться: они под конец практически расстались, и умер 52-летний ученый один в Женеве, так и не дождавшись приезда жены.

Но тогда, в 1813 году, Дэви только вступил в брак и еще не почувствовал черствости ее характера, он был влюблен, слеп, близорук, как и положено молодожену. А Фарадей, человек сторонний, увидел все недостатки леди Джен.

Но даже все неприятности, о которых он много писал тогда домой и которые отравили его путешествие, в общем-то очень полезное для образования и знакомства с научным миром, — даже все эти страдания не могли испортить день 17 июня, когда в Милане профессора Дэви и его ассистента навестил Алессандро Вольта. Тогда, в тот день, Майкл, естественно, не мог понять значение этой встречи, он только оставил запись в дневнике: «Сегодня я видел Вольта, который пришел к Дэви. Это крепкий пожилой господин; носит красную ленту. В обращении с людьми держит себя очень непринужденно». Конечно, не такой была бы эта запись, если бы Фарадей уже узнал к этому времени, сколь много дал и даст науке Вольта своим изобретением, да не вообще науке, а и Дэви, и ему самому. Ведь именно с помощью столба, изобретенного вот этим «крепким пожилым господином», он сам придет ко всем своим великим достижениям, открытиям. Это была на редкость символическая встреча: трое ученых, связанных преемственностью открытий. На ней, правда, могли бы присутствовать еще три человека, по формальным причинам составившим два звена этой великой цепи: Гальвани, а также Никольсон и Карлейл. Но Гальвани уже не было в живых, а двум англичанам, право же, было не место на этом свидании. Слишком близорукими они оказались, чтобы стать на одну ступень с великой троицей; а одного счастливого случая, одной нежданной находки, легко обнаруженной и так же легко забытой, недостаточно, чтобы иметь право называться великими учеными.

Другое дело, что, состоись эта встреча чуть позже, на ней могли бы присутствовать и другие ученые, потому что цепь открытий, сделанных с помощью вольтова столба, в том числе и случайных, на этом не оборвалась.