Читаем без скачивания От иммигранта к изобретателю - Михаил Пупин

Как уже было сказано выше, эта традиционная система меня не удовлетворяла. Я не думаю, чтобы она подходящей и для других тогдашних американских студентов, проявлявших интерес к физике. Я однажды сказал кэмбриджскому приятелю, что всё мое время заполняла хозяйка квартиры, Раут и лодочные гонки. Он понял мой намек и в свою очередь заметил, что каждый из этих трех элементов является важным решающим фактором в жизни кэмбриджского студента, подготовляющегося к конкурсным экзаменам по математике, и что каждый из них имеет глубокие корни в древних традициях, от которых трудно отступить. Раут был редким человеком и ярым защитником математического конкурса. Это последнее являлось, пожалуй, самой сильной традицией Кэмбриджа, стоявшей нерушимо, как скала Гибралтара. Ее главная сила заключалась в том, что она вырастила много выдающихся деятелей науки. Тем не менее некоторые знаменитые физики Кэмбриджа того времени чувствовали, что эта система имела свои недостатки, и стояли за их устранение. Они обращали внимание на то, что ее метод, не имея непосредственной связи с растущими проблемами научных исследований, был непродуктивен.

Сэр Вильям Томсон, известный впоследствии как лорд Кельвин, был один из первых, кто требовал искоренения этих недостатков. После Стефена Паркинсона он считался вторым по силе на конкурсном экзамене по математике в 1845 году. Покинув Кэмбридж, Томсон отправился в Париж слушать известного физика Ренье, от которого он надеялся получить то, чего не мог получить в Кэмбридже. Через год, хотя ему было только 22 года, он занял место профессора физики и принял руководство физическим исследованием в Глазговском университете. В установке физической лаборатории проницательные шотландцы были на 30 лет впереди Кэмбриджа. Здесь Томпсон разработал научные основы для первого атлантического кабеля и изобрел инструменты, необходимые для его эксплоатации. Когда я был в Кэмбридже, имя Томсона было связано с большой частью измерительных инструментов, применявшихся в электрической промышленности в те дни. Он являлся одним из столпов абстрактной научной мысли, другими словами он стал новым символом Кэмбриджа. Я застал еще в Кэмбридже и Стефена Паркинсона, известного автора учебника по геометрической оптике со стереотипными задачами, приспособленными для математического конкурса. Он не принадлежал к тем, кто настаивал на изменениях в традиционных кэмбриджских экзаменах. В противовес ему, Максвелл, находясь несомненно под влиянием Томсона, был одним из ранних лидеров того кэмбриджского течения, которое требовало пересмотра математического конкурса, предпочитая искусству решения ловко составленных задач подготовку студентов к исследовательской деятельности. Физическая лаборатория Кавендиша, организованная Максвеллом и открытая в 1874 году, была, по словам Найвена, практическим результатом этого течения.

Подобное течение развертывалось в те дни и в Соединенных Штатах. Среди его вождей были президент Колумбийского колледжа Барнард и Джозеф Генри, первый и самый выдающийся секретарь Смитсоновского института. Время основания университета Джонса Гопкинса совпадает с первым периодом этого движения. Найвен сказал мне, что то, что делал Максвелл в лаборатории Кавендиша в Кэмбридже, его друг, профессор Роуленд проводил в университете Джонса Гопкинса, основанном в Балтиморе в 1876 году. Максвелл высоко ценил своего молодого американского друга и рекомендовал его на место профессора физики в университете Джонса Гопкинса. Так же как организация физической лаборатории Кавендиша в Кэмбридже знаменует собой начало великой эпохи развития физики в Кэмбридже и в Великобритании вообще, так и основание физической лаборатории Роулендом в университете Джонса Гопкинса знаменует новую и самую плодотворную эру научных исследований в Соединенных Штатах. Влияние Роуленда еще не чувствовалось ни в Колумбийском колледже, когда я был в нем студентом, ни во многих других американских колледжах того времени. Но вскоре движение начало распространяться. Американцы не знают — как много они обязаны ныне покойному Генри Августу Роуленду, которого я имел честь знать очень хорошо лично. Одной из целей моей книги является осветить некоторые места этой деятельности, нуждающейся в достаточной популяризации, и особенно деятельности таких людей, как «Роуленд из Трои, храбрый рыцарь», как называет его Максвелл в своих стихах.

Здесь должен быть упомянут и другой исторический факт, который характеризует состояние естественных наук в те дни, и который близко связан с прогрессом этих наук, как это я наблюдал в течение последних сорока лет. Я назову теперь другого знаменитого американского физика, имя которого, как и имя Роуленда, я впервые услышал в Кэмбридже. Это профессор Йельского университета Д.В.Гиббс. Я знаю, что многим моим молодым коллегам покажется странным, что я до выпуска из Колумбийского колледжа никогда не слыхал об английском ученом лорде Рэлее. Что они скажут, когда узнают, что в те дни я никогда не слыхал даже о знаменитом американском ученом, профессоре Йельского университета В.Гиббсе? Обвинят ли они меня в исключительном невежестве, за которое нужно было порицать тогдашний Колумбийский колледж? Такое обвинение было бы несправедливым и вот почему. Однажды вечером, после ужина, я сидел в Университетском клубе в Нью-Йорке в компании двенадцати бывших студентов Йельского университета. Один из них был Вильям Велч, профессор и декан медицинского института в университете Джонса Гопкинса. Он был тогда президентом Национальной Академии Наук. Большинство моих йельских друзей были или моего возраста или старше. Я предложил пари, что большинство из них не знает ученого, который, как для доктора Велча, так и для меня, являлся величайшим ученым, какой когда-либо выходил из стен йельского колледжа. Никто из них не назвал имени Вилларда Гиббса. Когда я назвал его, они откровенно признались, что никогда о нем до этого не слыхали. Никто не заслуживал порицания: ни они, ни тогдашний Йельский колледж. Слыхали ли о нем кэмбриджские студенты, подготовлявшиеся к математическому конкурсу, перед тем, как они приехали в Кэмбридж? Если и слыхали, то случайно, так же, как и я услыхал о нем случайно. Таков уж был дух того времени. И вот против этого-то духа и выступил президент Колумбийского колледжа Барнард. Он считал его национальным бедствием. Но я вернусь к этому позже.

Я хочу остановиться на этом случае, потому что он тесно связан с основной нитью моей книги. В начале весеннего семестра, в третьем семестре под руководством Раута, я догнал остальной класс и имел свободное время для дополнительного чтения. Найвену очень понравился мой восторженный отзыв о небольшой книжке Максвелла «Материя и движение», и он посоветовал мне взяться за другую книгу Максвелла — «Теория тепла». Она была написана с той же простотой, как и его «Материя и движение». Этот маленький учебник по теории тепла был первой книгой, представившей предо мной картину тех физических явлений, благодаря которым осуществляется переход тепла в механическую работу — то, что я так часто наблюдал в котельном помещении на Кортланд-стрит. Я наблюдал, но никогда не представлял, что эти явления могут быть описаны так, как их описал Максвелл. По его словам, это явление может рассматриваться как результат некоординированной деятельности огромного числа движущихся маленьких молекул, из которых каждая, насколько может заключить наблюдатель, двигалась свободно, согласно ее собственной воле. Но заметьте: средняя деятельность бесчисленных молекул с математической точностью подчиняется основному закону перехода тепла, так называемому второму закону термодинамики, открытому великим французским инженером Сади Карно. Это же классическое сочинение Максвелла открыло мне, что во всех случаях очень большого числа индивидуумов, будь они активными молекулами или активными человеческими существами, проявляющими, сколько об этом может судить наблюдатель, некоординированную деятельность, мы должны применять так называемый статистический метод исследования, то есть метод, употребляемый статистикой при характеристике деятельности нации. Ньютонова динамика, служившая пищей для Кэмбриджа в течение двух столетий, ничего не говорила об этом. Это было новой идеей в умах новых людей, которые, под руководством Максвелла, создавали новую, открывающую неведомые горизонты, науку. До этого времени популярное описание Тиндаля «Тепло, как форма движения», было моей настольной книгой по вопросам тепловых явлений, но простой и скромный учебник Максвелла, предназначенный для возбуждения исследовательского воображения молодых студентов, явился первой книгой, помогшей мне в формировании своих собственных суждений о теориях, изложенных Тиндалем и иллюстрированных яркими опытами. Занятия у Раута, подготовлявшие умственных атлетов для математического конкурса, не давали стимулирующих толчков, так как их целью было математическое состязание, а не научно-исследовательская деятельность в физике. Я хочу сказать теперь, что как раз в максвелловской книге я встретил имя Вилларда Гиббса. Найвен также говорил мне, что Максвелл ценил Гиббса очень высоко. Здесь следует упомянуть, что Гиббс был первым ученым в Америке, написавшим прекрасные трактаты по статистической механике.