"Магнетизм вращения" Франсуа Араго (стр. 1 из 3)

"Магнетизм вращения" Франсуа Араго

Хасапов Борис

Стремясь ревностно к открытиям, он был осторожен в своих выводах и больше всего любил прокладывать новые пути, по которым можно было прийти к установлению тождества причин разнородных явлений. Расширяя для ученых пределы знания, он обладал удивительным даром распространять вокруг себя приобретенные им знания. Таким образом, ему были доступны все виды влияния, и авторитет его имени не уступал его популярности.

А. Гумбольдт о Ф.Д. Араго

Имя французского ученого Франсуа Доминика Араго (26.02.1786 – 2.10. 1853) когда-то было весьма популярным в России. «Пушкин изучал Араго», – замечает в одной из черновых записей поэт В. Брюсов. «Все физические статьи Араго читаю я с любопытством», – пишет из Сибири декабрист С.П. Трубецкой. В домашней библиотеке симбирского дома-музея Ульяновых можно и сейчас видеть книгу с грозным названием «Гром и молния», посвященную атмосферному электричеству. Между прочим, об этой книге в современной монографии «Проблема шаровой молнии» написано буквально следующее: «к этой книге мы будем неоднократно обращаться, ибо, хотя она и была издана в середине прошлого /ХIХ – Б.Х./ века, собранные описания шаровой молнии до сих пор не потеряли своей ценности и хорошо дополняют современные наблюдения» [1].

Штрихи к биографии ученого

Первые попытки написания биографии Араго для российского читателя предпринял профессор Московского университета Д.М. Перевощиков в 1853 г. при подготовке некролога. Статья «Франсуа Доминик Араго и его ученые труды» появилась одновременно в «Современнике» и «Отечественных записках».

Впрочем, через несколько лет в Санкт-Петербурге в переводе на русский язык выходит трехтомник самого Араго под заголовком: «Биографии знаменитых астрономов, физиков и геометров» [2]. Здесь среди жизнеописаний плеяды ученых первой величины (Ампера, Гумбольдта, Френеля и др.) помещена и скромная автобиография автора сочинения. Книга эта, пожалуй, наиболее часто цитируемый многими историками науки первоисточник. Дело в том, что Ф.Д. Араго с 1830 г. был непременным секретарем Парижской Академии наук и лично знал почти всех ученых того времени. Его учителями были П. Лаплас и Г. Монж. В одной лаборатории совместно с Ампером и Гей-Люссаком он проводил эксперименты, сотрудничал с Био. Так что судить о выдающихся современниках он мог самостоятельно, не заручаясь другими авторитетами. И в этом ряду его автобиография кажется несколько странноватой. Вот что отмечает наш современник, писатель Даниил Гранин.

«На первый взгляд, автобиография Араго написана не ученым. То есть там ученый и его научные занятия – предлог, чтобы поведать удивительную, презабавнейшую одиссею одного молодого человека наполеоновских времен. О самих исследованиях – вскользь, без всякой увлеченности, не в этом главное...» [3].

Действительно, опираясь на автобиографию Араго, можно написать остросюжетную приключенческую повесть. Причем не надо придумывать особо зытались убить или отравить. Вряд ли кому-нибудь из ученых, кроме Араго, приходилось читать в газете подробное описание собственной казни через повешение, сидя в это время в тюрьме. Интересно, что побег из тюрьмы заканчивается не свободой, а пленением ... пиратами. И снова побег.

Он в молодости дерзил Наполеону, а к концу жизни отказался присягать очередному королю Франции Луи Бонапарту, хотя наверняка знал, что за подобное великий Гальвани в старости оказался в нищете.

Так что биографию Ф.Д. Араго вкратце не расскажешь. Да в нашу задачу это и не входит. Наша цель – определение вклада различных ученых в развитие электротехники, науки, в корне изменившей условия существования человеческого сообщества. Внес свой вклад и Араго. Однако мы обязаны посвятить несколько строк и тем страницам биографии Араго, которые повлияли на развитие не только электричества, но и мировой науки в целом.

Есть такие науки, которые лежат в основании фундамента других наук: математика, логика, метрология... Если влияние первых двух неоспоримо, то метрологию в этом ряду непосвященным видеть как-то странно. Вспомним изречение Д.И. Менделеева о том, что наука начинается только тогда, когда начинаются измерения. И это для всех наук. А метрология и есть наука об измерениях. Именно Ф.Д. Араго и посчастливилось стоять у истоков современных систем измерений.

Сам же Араго мечтал быть армейским офицером. Во времена его юности многим французам кружили головы подвиги молодого Бонапарта. Но судьба сложилась иначе, и выпускник Политехнической школы в Париже в 1806 г. едет на юг Европы, чтобы продолжить работы по измерению длины... Парижского меридиана.

Казалось бы, это далекая от жизни работа, непонятно кому нужная и совсем неуместная в годы Великих французских потрясений, когда противостоящие друг другу классы не успевали рубить противникам головы и для упорядочения этого процесса изобрели гильотину. Но нет! Измерения Парижского меридиана стояли у истоков революции гораздо более великой, чем Великая французская и Великая октябрьская в России. Это революция в системах измерений.

Классиками в литературе и науке становятся тогда, когда высказывания писателя или ученого через десятилетия начинают считаться фольклором. Это один из крылатых афоризмов, являющийся ныне научным фольклором и известный каждому мало-мальски грамотному человеку. Однако мы приведем его в том виде, в каком записал его Т.П. Кравец, выдающийся советский физик и историк науки.

«Если я не ошибаюсь, Араго где-то сказал, что всякое научное открытие вначале проходит через три фазы: в первой отрицается его истинность; во второй доказывают его невозможность, так как оно противоречит религии и нравственности; наконец, в третьей полагают, что всем всегда это было известно» (15). В этой фразе читателя могут насторожить слова «если не ошибаюсь» и «где-то». Думается, что Т.П. Кравец, ученый-физик и щепетильный в делах истории науки специалист, не знал точно, из к на своего учителя-астронома В.К. Церасского (1849 – 1925), одного из популярнейших профессоров Московского университета. «Это от него я услышал в первый раз изречение Араго о трех стадиях в отношении к новым научным истинам», — записал Т.П. Кравец.

Трудно даже представить, чтобы такой учитель из-за каких-то меркантильных соображений вводил в заблуждение своих учеников.

Метрология – наука наук

Начнем с цитат. «Для разрыва медной проволоки, диаметр которой составляет 1/10 дюйма – рейнского фута, разделенного на 12 равных частей, или 1 и 19/120 линии королевского парижского фута, требуется 299 и 1/4 амстердамских фунтов, каковой фунт равен парижскому». Это из диссертации

М.В. Ломоносова, написанной в 1749 г. [4]. Не очень понятно для современного читателя, хотя речь идет всего-навсего о величине какого-то груза, который разрывает медную проволоку такого-то диаметра.

А вот цитата о работах ученого, блиставшего через сто лет после Ломоносова: «Каких только размеров не встречается у Фарадея! Провода имеют диаметр 1/600, 1/202, 1/18 дюйма и т. д. до бесконечности. Десятичные дроби «не в моде». Мили, ярды, футы, дюймы, линии... фунты, унции, граны, пинты – страшно подумать, сколько времени гениальный естествоиспытатель должен был тратить на совершенно ненужные умножения и деления» [5].

Но ненужные умножения и деления не самое главное. В закон Кулона, например, входят единицы длины и единицы сил. Так как же его проверить или сообщить результат, чтобы он был понятен, допустим, немецкому ученому, если расстояния мерить в английских дюймах, а силы – в парижских фунтах?

Впрочем, в XVIII веке дело было уже не только в науке. Пережитки средневековья в области мер проявлялись, когда каждый город, а не только страны, каждое графство и княжество имели свои системы мер. К примеру, для измерения длины тканей (именно только тканей) на севере Франции употреблялась мера под названием «он», на юге Франции она же называлась «кон», но под этими двумя названиями в различных местностях одного государства обращалось свыше десятка (!) различных единиц длины, повторяем, для измерения только тканей [6]. Что же говорить о Германии, на территории которой тогда «размещалось» более трехсот государств-карликов!

Такое положение тормозило развитие общества, поэтому в 1789 г. торгово-промышленные круги Франции обратились к своему правительству с петицией об установлении единых для всей страны мер. По решению Национального собрания Франции была создана специальная комиссия под председательством П. Лапласа.

Но ученые, на то они и ученые, пошли дальше. Они решили создать систему мер, предназначенную, по мысли ее творцов, для всех времен и народов. Сразу же возник вопрос, а что положить в основу новой системы? Конечно, единицу длины! А что взять за эталонную длину?

Первоначально эталонными мерами длины у всех народов служили меры, связанные с размерами различных чаи), фут (длина ступни) и т. д. Такая система в основе своей порочна тем, что человек индивидуален и эти размеры у каждого свои. После долгих споров Лаплас предложил в качестве единицы длины взять одну десятимиллионную часть четверти длины Парижского меридиана. Тогда считалось, что размеры Земли неизменны и эта единица вполне могла служить эталоном для всех народов и времен.

Но почему именно Парижский меридиан?

Всю длину четверти меридиана ученые замерить не могли. До покорения полюсов были годы и годы. Но часть меридиана между городами Дюнкерк и Барселона находилась на хорошо обжитой части суши. Тем более что начальные и конечные точки лежали на одном уровне – уровне моря. Остальное можно было определить посредством вычислений.

Полученную величину решено было назвать метром от греческого метрон (в переводе «мера»), на ее основе создать единицы площади, вместимости (объема), веса и назвать систему метрической. Но самое главное, было решено сделать систему мер десятичной. Что это такое?