Следующее наблюдение было над перышком, подвешенным на нити. К натертому серному шару приближали висящее перышко в районе экватора. Интересным было то, что когда обводили его вокруг шара, то перышко оставалось обращенным к шару ВСЕГДА ОДНОЙ СТОРОНОЙ.
Истинное значение этих экспериментов, а это было большое открытие, осталось непонятым ни самим Герике, ни его последователями в течение столетия. А было это проявление электростатической индукции, объясненной уже в XVIII веке учеными Ф.У.Т. Эпинусом и И.К. Вильке.
Герике изучал и сам наэлектризованный шар. И здесь его наблюдательность принесла свои плоды. Натирая рукой шар в темноте, он наблюдал СЛАБОЕ СВЕЧЕНИЕ, а поднося шар к уху, слышал слабый треск. «Шар обладает способностью звучать, – пишет он, – потому что если поднести его к уху, держа в руке, то в нем слышится шорох и треск». Возможно, это и были первые наблюдения электрической искры, но, по мнению последующих электризаторов, это были звуки, которые издавали разрываемые кристаллы серы, нагреваемые трением руки [8, с. 162].
Необыкновенное свечение заинтересовало ученых. Изучение необычных источников света было в большом ходу у ученых XVII столетия. В 1630 г. некий башмачник Каскариоло, производя алхимические опыты, заметил, что тяжелый шпат, находящийся близ г. Болоньи, побывав на солнце, излучает затем свет в темноте. Эту загадку пытается разрешить Г. Галилей. В 1669 г. гамбургский купец, пытавшийся алхимией поправить свои торговые дела, открыл светящийся фосфор. В 1675 г. французский астроном Жан Пикар, ночью перенося с места на место ртутный барометр, обратил внимание на свечение ртути в торичеллиевой пустоте. Свечение Герике и свечение Пикара впоследствии оказалобыкновенные источники света интересовали И. Ньютона, работающего в то время над своей «Оптикой». Непосредственно же выяснением причин появления света в опыте Пикара занялся технический помощник Ньютона Ф. Гауксби, построивший для этого специальную машину с натираемым полым стеклянным шаром. Наука получила при этом мощный и удобный источник электрических зарядов. Машину Гауксби можно было использовать как электрический генератор [2, с. 138].
Как недальновидно отнеслись к трудам Герике – великого немецкого естествоиспытателя – в области электричества, свидетельствует фраза одного его соотечественника: «К сожалению, Герике в этом вопросе не уделили того внимания, которое оказали его воздушному насосу и магдебургским полушариям. Профаны не могли следовать за ним в этой области, а ученые дали открытиям Герике покрыться пылью забвения» [9]. Горькие, но справедливые слова.
У порога большого открытия
Приводимый ниже опыт О. Герике не совсем относится к числу электрических. Тем не менее приводим его именно здесь. Почему? Обратимся к книге итальянского историка физики М. Льоцци, где можно прочитать следующее: «Мы хотим специально напомнить об одном опыте, который тогда остался незамеченным, но был вновь повторен и использован Вильсоном в одном из наиболее ценных приборов ядерной физики. Герике соединил перемычкой два сосуда, снабженных кранами, из которых нижний был откачан , а верхний содержал воздух. Затем он открыл краны, связав между собой эти сосуды» (рис. 3). В верхнем сосуде образовалось, – как писал Герике, – «маленькое небо», которое сначала было покрыто тучами, а потом медленно прояснилось» [10].
Это важнейший опыт термодинамики. Если водяные пары не насыщены, то есть не очень близки к переходу в жидкое состояние, и их внезапно расширить (адиабатически, без доступа тепла извне), то они доходят до насыщения и внутри пара образуются капельки воды, совокупность которых представляется в виде тумана. Это и наблюдал Герике.
А в 1897 г. английский физик Чарльз Вильсон (1869 – 1935) открыл, что в воздухе с насыщенным водяным паром электрически заряженные частицы становятся центрами конденсации пара: ион (электрон) притягивает к себе молекулы пара и начинаются образования воды, которые в отличие от пара видны человеческому глазу (пар бесцветен). Так что вдоль всего пути частицы образуется полоска тумана, которая хорошо видна. Если ее ярко осветить, то можно сфотографировать и таким образом получить изображение пути частицы, его длины и формы. На этом и основан прибор – камера Вильсона, за создание которого Ч. Вильсон, впрочем, как и Р. Милликен, за определение заряда электрона, были удостоены Нобелевской премии.
Если бы у Герике находился какой-нибудь радиоактивный элемент и он поместил его в верхний шар своей установки, то тоже смог бы наблюдать пути альфа-частиц, как это изображено на рис. 4 [11].
Список литературы
1. Аристотель, Сочинения в 4-х томах. Т.З. – М., Мысль. – 1991, с.95, с. 355.
3. Жизнь науки. Антология вступлений к классике естествознания. – М.: Наука, 1973, с. 81.
4. Гильберт В. О магните, магнитных телах и о большом магните Земле. – М.: АН СССР, 1956, с. 86.
5. Шарле Д, Серный шар бургомистра. Connect! Мир связи, 2000, № 2. с. 117–119.
6. Дуков В.М. Электрон. История открытия и изучения свойств. М., Просвещение, 1960, с. 157–165.
7. Рихман Г.В. Труды по физике. – М., АН СССР, 1956, с. 230.
8. Розенбергер Ф. История физики, часть 2. – М-Л., 1933, с. 162.
9. Даннеман Ф. История естествознания. Т. 2. – М-Л., 1936, с. 92–93.
10. Льоцци М. История физики. – М.. Мир, 1970, с. 104.
11. Хвольсон О.Д. Курс физики. Т. 1. Изд. 7. – М-Л., 1933, с. 465–466.