Незападная история науки: Открытия, о которых мы не знали - Джеймс Поскетт Страница 54

в становление физики и химии. Изучив список участников Первого всемирного физического конгресса, мы можем составить куда более разнообразную картину научного мира в конце XIX – начале XX в. Наряду с представителями Великобритании, Франции и Германии на конгрессе присутствовали ученые из России, Турции, Японии, Индии и Мексики. Они не просто сидели и слушали, а представляли результаты своих исследований и собственные гипотезы, что опровергает распространенное ныне представление, будто все крупные прорывы в современной физике происходили исключительно в европейских лабораториях{373}.

Прекрасным примером может служить Петр Лебедев. В своем докладе на парижском конгрессе он рассказал о важном эксперименте, который незадолго до того провел в своей лаборатории в Московском университете. Хотя к концу XIX в. большинство физиков признали существование электромагнитных волн, многие вопросы оставались без ответа. Одно из самых любопытных следствий из теории Максвелла касалось свойств света. Согласно Максвеллу, если свет представляет собой волну, значит, он несет импульс и должен оказывать давление на препятствия. На первый взгляд это казалось противоестественным. Как может свет с его очевидно нематериальной природой обладать физической силой? Но именно это следовало из уравнений Максвелла. Эта сила была настолько мала, что до 1900 г. никому не удавалось ее непосредственно измерить. Поэтому собравшиеся в Париже с большим волнением слушали Лебедева, который описывал свой эксперимент{374}. Лебедев экспериментировал с крутильными весами, помещенными в колбу, откуда откачивался воздух. Освещая электрической лампой легкие крылышки, размещенные на концах коромысла весов, и измеряя закручивание их нити, он подтвердил, что свет действительно оказывает давление, и даже смог измерить его величину[8].

Кроме Лебедева, на конгрессе выступали и другие ученые из-за пределов Европы. Японский физик Хантаро Нагаока, о котором пойдет речь далее, рассказал о своем исследовании феномена магнитострикции, выражающегося в расширении или сжатии металлов в магнитном поле. Также на конгрессе присутствовала группа индийских ученых, среди которых был знаменитый бенгальский физик Джагдиш Чандра Бос, к которому мы тоже еще вернемся. Бос, пионер радиофизики, рассказал парижской аудитории о некоторых экспериментах, проведенных им в Калькутте. Например, пропуская электрический ток через самые разные предметы, от куска металла до живого растения, Бос пришел к выводу, что между органическими и неорганическими веществами нет принципиальной разницы: казалось, все в мире так или иначе реагирует на электричество. Для Боса, как и для многих ученых рубежа XIX–XX вв., теория электромагнетизма была, по сути, «теорией всего». Тот факт, что уравнения Максвелла можно было использовать и для описания действия нервов, и для объяснения радиосвязи, однозначно доказывал: в природе существует «фундаментальное единство». Так утверждал Бос{375}.

Присутствие столь разнообразной группы ученых в Париже в 1900 г. напоминает нам о важной, но забытой стороне истории современных физических наук. В XIX в. ученые в лабораториях по всему земному шару, в том числе в России, Турции, Индии и Японии, вносили значимый вклад в развитие физики и химии. Они собирались в разных городах мира, чтобы обсудить свои исследования и поделиться друг с другом идеями. Именно в XIX в. появились первые научные конференции современного типа, в то время, как уже говорилось ранее, часто приуроченные к крупным промышленным выставкам. Первый всемирный физический конгресс был типичен в этом отношении.

В предыдущей главе мы разобрали, как мир капитализма и войн определил развитие современных биологических наук. В этой главе мы посмотрим через ту же призму на формирование современных физических наук. Рост спроса на новые коммуникационные технологии в XIX в. во многом объяснял, почему ученые так заинтересовались свойствами электричества и магнетизма. В первые десятилетия XIX в. в Британии и Германии были проложены первые экспериментальные телеграфные линии. На одном конце оператор посылал по металлической проволоке короткие электрические импульсы, соответствующие определенному коду, обычно азбуке Морзе, которые оператор на другом конце принимал и преобразовывал в обычный текст. Таков был нехитрый принцип работы электрического телеграфа. Впервые в истории эта система дала возможность почти мгновенно передавать информацию на большие расстояния. В 1850–1860-е гг., как раз в то время, когда Джеймс Максвелл разрабатывал свою теорию электромагнетизма, телеграфная связь начала использоваться и на международном уровне. В 1858 г. была проложена первая трансатлантическая телеграфная линия, соединившая Ирландию и Ньюфаундленд. А в 1865 г. телеграф связал Британию с ее колонией – Индией. Правительства разных стран быстро осознали огромное значение современной науки для международных коммуникаций как в мирные времена, так и во время войны. Физики и инженеры вдруг обнаружили высокий спрос на свои знания: их нанимали для консультаций при строительстве новых телеграфных линий и для внедрения радиосвязи в армии{376}.

Наряду с физикой еще одной важной промышленной наукой той эпохи была химия. В XIX в. было открыто более 50 новых химических элементов; многие из них – в результате разведки новых рудников или в процессе переработки минерального сырья. Этому способствовал и прогресс в физике – например, открытие, что ток можно использовать для разделения различных химических элементов. Но, пожалуй, самым важным прорывом стала разработанная русским химиком Дмитрием Менделеевым в 1869 г. периодическая система, которая упорядочивала все химические элементы по их атомной массе, начиная с самого легкого – водорода. Периодическая таблица Менделеева не только классифицировала известные элементы, но и предсказывала существование многих пока неизвестных элементов, что положило начало гонке по заполнению этих пробелов. В ней, как и во всех научных гонках, присутствовал момент национального соперничества. Иногда ученые даже называли новые элементы в честь своих стран. Когда русский химик Карл Клаус в середине XIX в. открыл новый элемент, он назвал его «рутением» – от Ruthenia, латинского названия России. «Я дал новому веществу название в честь своей родины», – объяснил он{377}.

Были и другие примеры подобного «химического национализма». Германий, галлий и полоний также были названы в честь соответствующих стран. В одном случае это было относительно молодое государство: германий был открыт в 1886 г., когда после объединения Германии (1871 г.) прошло всего 15 лет. В другом случае наименование элемента предшествовало появлению государства: Мария Склодовская-Кюри назвала полоний в честь родной Польши в надежде на то, что однажды та станет независимой. На момент открытия полония в 1898 г. Польша была разделена между Германией, Россией и Австро-Венгрией{378}.

Таким образом, в ту эпоху могло сложиться впечатление, будто национализм идет рука об руку с интернационализмом. Во второй половине XIX в. ученые путешествовали по миру, преподавали в зарубежных университетах, публиковали свои работы на нескольких языках и встречались на международных конференциях. Но в тот же период государства начали рассматривать науку как средство укрепления могущества в промышленной и военной сфере. В 1900 г. на Первом всемирном физическом конгрессе многие все еще с оптимизмом смотрели в будущее. «Так много родилось новых мыслей, так много создалось и упрочилось дружеских связей», – написал один физик по возвращении с парижского конгресса. Но в 1914 г., с началом Первой мировой войны, прежний международный порядок рухнул – и, казалось, навсегда. В этой главе мы рассмотрим, как в научном мире складывались напряженные отношения между национализмом и интернационализмом в период 1790–1914 гг., и вспомним о том, что подлинная история физики и химии в XIX в. формировалась не европейскими учеными-одиночками, а глобальной историей – историей национализма, промышленности и войн. И начнем мы наш рассказ с России{379}.

I. Война и грозы в царской России

Александр Попов смотрел, как приближается гроза. Что ж, настало время проверить свое изобретение в деле. Попов уже много лет преподавал электротехнику в Минном офицерском классе – военно-морском училище, находящемся в Кронштадте в восточной части Финского залива. Теперь, весной 1895 г., он собирался применить то, чему учил, на практике. Поднявшись на ближайшую башню, он запустил в небо небольшой воздушный шар, к которому была привязана медная проволока. Когда грозовые тучи вдалеке озарились разрядами молний, Попов присоединил конец проволоки к «грозоотметчику». Как он и рассчитывал, машина ожила. Хотя гроза находилась на расстоянии почти 25 км, на каждую вспышку молнии откликался маленький звонок. Попов, имевший самое прямое отношение к военно-морскому флоту, сразу же понял потенциал своего изобретения. С его