Научный подвиг «Ньютона электричества»
Ян Шнейберг
Имя Ампера дано одной из основных электрических единиц. Теперь тысячи людей произносят слово «ампер», почти ничего не зная об этом человеке. В то время, как бренное тело его превратилось в прах, его имя стало достоянием человечества.
Французский академик Д. Бертло
Тринадцатилетний автор математических мемуаров
Имя Ампера широко известно во всем мире, многие слышали о нем благодаря указываемым на многих электрических приборах и предохранителях значениям допустимой величины тока. Но далеко не все знают, какой научный и человеческий подвиг совершил этот необыкновенно одаренный от природы человек, еще в детстве поражавший своими выдающимися способностями и поистине энциклопедическими знаниями.
В истории науки нет другого такого примера, чтобы тринадцатилетний мальчик направил в Академию наук свои научные труды. Таким человеком оказался Ампер, пославший в Лондонскую академию наук несколько мемуаров по математике, в том числе в одном из них он высказал серьезные замечания по поводу труда всемирно известного математика Л. Эйлера. Этот факт кажется невероятным, но как писал замечательный австрийский писатель Стефан Цвейг: «Нет ничего прекрасней правды, кажущейся неправдоподобной».
Трудно представить, что этот мальчик никогда не учился в школе и не знал школьных предметов. Если выдающиеся современники Ампера Фарадей и Эдисон обучались в школе не более года, об Ампере и этого нельзя сказать. Первым источником знаний юного Ампера была обширная библиотека его отца.
Андре-Мари Ампер родился в семье богатого коммерсанта в г. Лионе 22 января 1775 года. Отец его, принадлежавший к либеральным кругам буржуазии, свято веривший в прогресс разума, был одним из образованнейших людей своего времени. Он составил богатейшую библиотеку из сочинений известных философов, писателей и ученых, включая труды греческих и римских классиков.
Несмотря на занятость, он находил время, чтобы лично заниматься воспитанием сына. Прежде чем Андре научился читать, он с огромным интересом слушал отрывки из «Естественной истории», узнавая об окружающем его мире, о жизни животных и птиц, внимательно рассматривал их рисунки. Проводя много времени в библиотеке отца, он незаметно для окружающих научился весьма бегло читать. И вскоре начал читать книги по истории и литературе.
Очень рано обнаружились математические склонности юноши. Сотрудник лионского лицея, друг отца Андре, пораженный ранним развитием юноши, помог ему понять основы высшей математики, и Андре увлекся исчислением бесконечно малых величин. Не бросая математики, юный Ампер с увлечением занимается ботаникой.
Вскоре он серьезно начал изучать физику, в том числе учение о теплоте и электричестве. Главное – он стремился разобраться и глубоко понять прочитанное. На восемнадцатом году жизни он изучил «аналитическую» механику Лагранжа, и его познания в области математики, ме того, он увлекался поэзией, писал стихи и даже поэмы, но свои поэтические произведения никогда не публиковал. Он изучил несколько иностранных языков, в частности греческий, и задумался над созданием международного языка.
Важным источником знаний для Ампера стала знаменитая Французская энциклопедия Дидро и Даламбера, все 17 томов которой вместе с приложениями он внимательно изучил: ведь энциклопедия охватывала философские и обществоведческие вопросы, все отрасли науки, искусства и техники.
Постепенно Ампер проникается все большим уважением к естественным и философским наукам, с которыми он был тесно связан всю свою жизнь. Можно только представить, насколько он опередил своих сверстников, многие из которых еще не прекратили заниматься детскими играми.
Разносторонняя творческая жизнь Ампера была нарушена страшной трагедией. В июле 1793 года грянула Великая французская революция, началась открытая борьба между умеренными – сторонниками реформ жирондистов – и революционно настроенными якобинцами. Отца Ампера революция застала на посту лионского судьи. Он примыкал к оппортунистам. По ложному доносу был арестован и в ноябре 1793 года казнен на гильотине. Узнав об этом, Андре был так потрясен, что потерял сознание. Долгое время восемнадцатилетний юноша был в состоянии душевного смятения: занятия забросил, был замкнут и не похож на себя. Ампер приехал в семейную усадьбу в Полемье близь Лиона и сутками не выходил из дома. Оказалось, что лучшими целителями стали время и природа. Только уходя в поле и лес, наблюдая деревья, цветы и травы, он постепенно обретал спокойствие. Однажды приятель ради шутки надел на нос Андре свои очки, и юноша был потрясен: окружающий его мир как бы просветлел и стал еще прекраснее.
С тех пор он не расставался с очками.
Через некоторое время материальное положение семьи несколько улучшилось, часть конфискованного имущества была возвращена.
К 20 годам Ампер начинает давать частные уроки по химии, математике, физике, латинскому языку, что позволяло ему приобрести педагогический опыт и также укрепляло материальное положение семьи. Он полон знаний, постоянно увлечен какими-либо научными идеями.
Гуляя по полям с толстой палкой в руках, он совершенно не обращает внимания на свой неряшливый костюм, грубые крестьянские ботинки, носит огромный картуз, часто страдает от головных болей и близорукости. Однажды Андре встретил красивую золотоволосую девушку, живущую недалеко от усадьбы Ампера. Он полюбил ее, как говорят, с первого взгляда, однако родители были против того, чтобы бедный и невзрачный на вид «докучливый умник» (так они его называли) стал мужем их дочери. Но высокие и благородные черты его характера, необыкновенная образованность оказались решающими. Спустя три года, в течение которых Ампер давал домашние уроки и заработал определенную сумму денег, в 1799 году была отпразднована свадьба, а через год у Амперов родился сын, которого в честь деда назвали Жан-Жаком, ставшим впосл, членом французской Академии наук.
По словам современников, Ампер преобразился, стал больше внимания уделять своей внешности, был безгранично предан своей семье. Должность домашнего учителя, которая помогла Амперу приобрести не только заработок, но и определенную известность, дала ему возможность с успехом пройти собеседование. И в 1802 году он был зачислен на должность профессора в Центральной школе города Бурга (в 60 км от Лиона) – с этого времени началась педагогическая деятельность Ампера, продолжавшаяся до последних дней его жизни.
Тернистый путь в науку
Ампер энергично занялся реорганизацией и оборудованием физического и химического кабинетов
Центральной школы. Нередко использовал для этого свои личные средства и собственноручно ремонтировал некоторые приборы. Имея очень скромное жалование, он был вынужден продолжать давать уроки и работать в частном пансионе. В своей первой лекции, прочитанной в Центральной школе, Ампер продемонстрировал не только присущую ему эрудицию, но и осветил ряд серьезных проблем, стоящих перед наукой. В частности, отмечая успехи физики, он утверждал, что ей присущи многие открытия, «отмеченные печатью гения», и ей предстоит еще многое сделать для славы и счастья человечества. Через всю лекцию проходит четкая идея: «Наука должна служить для блага и прогресса человечества».
В те годы Ампер еще верил в существование двух гипотетических жидкостей, магнитной и электрической, но высказывал, как и его сподвижники, уверенность в существовании взаимосвязи между электричеством и магнетизмом. Занятый математическими, химическими и другими исследованиями, он, к сожалению, не принял участие в конкурсе, объявленном в 1802 году Наполеоном для поощрения исследований в области электричества, которые, по его мнению, «представляют собой путь великих открытий». Премии века удостоился английский ученый Х. Дэви, а после падения Наполеона она была упразднена. В связи с этим известный французский физик академик Поль Жаке высказал мнение, что, если бы премия продолжала существовать, она несомненно досталась бы Амперу за открытие, которое он сделал спустя 20 лет.
В течение нескольких лет Ампер успешно работает в области математики, и его мемуар по теории вероятностей получает высокую оценку крупнейших математиков, в частности академика Даламбера. Сам Ампер, будучи очень скромным человеком, писал своей жене, «что содержание его работы таково, что вряд ли во Франции найдутся математики, способные создать нечто равноценное».
По предложению Даламбера в 1803 году Ампер назначается преподавателем математики и астрономии в только что открывшемся Лионском лицее. «Теперь он почувствовал, – как писал один из биографов, – что очнулся у порога карьеры ученого».
Но судьбе было угодно нанести еще один трагический удар талантливому ученому. В июле 1803 года от «грудной болезни» скончалась любимая жена, оставив на его руках маленького сына. При поддержке и с помой деятельности, но твердо решил уехать из Лиона, где все напоминало о печальных событиях, произошедших в его жизни.
Он воспользовался предложением Даламбера переехать в Париж, где с 1804 года был назначен репетитором Политехнической школы в Париже – самой популярной среди технических школ Франции. Среди ее первых преподавателей были такие крупнейшие ученые, как Лагранж, Бертолле и др. Уже в 1809 году Ампер стал профессором математического анализа школы.
Но тяжелое душевное потрясение постоянно его преследовало. Повторный брак Ампера в 1806 году оказался очень неудачным, в 1809 году скончалась его мать, которая была ему бесконечно предана и помогала воспитывать сына. Творчеству Ампера мешали регулярные командировки в связи с исполнением обязанностей главного инспектора университета. Эта работа была утомительной для Ампера, страдавшего от сердечных приступов. Кстати, в одну из таких командировок он скоропостижно скончался в Марселе.