Майкл Фарадей. Его жизнь и научная деятельность

После всех этих обширных работ Фарадей обратился к вопросам чисто философского характера. Он старается выяснить природу вещества, определить отношения между атомом и пространством, между пространством и силами, останавливается на вопросе о гипотетическом эфире как носителе сил и так далее. И здесь он, где и когда только можно, старается помочь работе ума опытами, чтобы обосновать на них и подкрепить этим путем свои выводы. Эту умозрительную работу мы рассмотрим в следующей главе. Теперь же скажем только, что к концу 50-х годов работы, продолжавшиеся четыре десятка лет почти без перерыва и сопровождавшиеся громаднейшим умственным напряжением, не могли не ослабить сил Фарадея, возраст которого к этому времени становился уже весьма почтенным. Тем не менее, он продолжал работать. Предметом его последних исследований был вопрос: требует ли магнитная сила времени для своего распространения. Усталый Фарадей не смог уже решить этот вопрос, и остается неизвестным, каким именно путем он думал идти к его решению; но он успел сделать обширные подготовительные работы, от которых остались многочисленные своеобразные аппараты – круги, зубчатые колеса, сочетание зеркал и другое. Фарадей долго и упорно боролся с упадком сил, пытаясь не оставлять начатых работ, – но природа оказалась сильнее его воли, и в начале 60-х он вынужден был оставить свои занятия. Некоторое время “царь физиков”, однако, еще продолжал посещать еженедельные заседания в Королевском институте и вообще принимать участие в жизни ученого мира; но скоро старческая слабость и болезнь заставили Фарадея отдаться полному покою. Последние годы его жизни представляли медленную агонию. Он угасал без страданий и совершенно спокойный. Как это случается крайне редко, у него не было ни малейшего проявления обычной раздражительности и нетерпеливости, и потому уход за ним не представлял никакой неприятности. В это время все заботы о нем приняла на себя одна из его племянниц, так как жена сошла в могилу ранее его. Фарадей доживал последние годы совершенно уединенно и принимал почти одного Тиндаля, своего любимого ученика, который, в свою очередь, питал к Фарадею самые нежные чувства. Тиндаль навещал своего учителя весьма часто и сообщал ему наиболее интересные научные новинки; он был единственным звеном, связывавшим Фарадея с научным миром, так как чтение для него было вредно, да к тому же стало почти недоступно ему. Тиндаль не обременял своего учителя и передавал ему только то, что было действительно достойно внимания. Несмотря на полное ослабление всех способностей, и в особенности памяти, Фарадей до последних дней сохранил интерес к науке. В последний год жизни его чрезвычайно заинтересовали электрическая машина Гольца и открытие Пастером удивительного свойства виннокаменной кислоты отклонять поляризованный свет то вправо, то влево, в зависимости от минерального или органического происхождения названного вещества.

Фарадей до такой степени заинтересовался открытием Пастера, что начал было сам работать над этим явлением; способности его, однако, в это время были настолько слабы, что он смешивал действительность с продуктами своей фантазии и вообразил, что сделал какое-то необычайно важное открытие. По свидетельству Тиндаля, которому Фарадей излагал свое “чудесное открытие”, это был уже бред. После этого последнего усилия умственных сил Фарадей стал быстро угасать и умер 25 августа 1867 года, 77 лет от роду.

ГЛАВА VI. ХАРАКТЕР ФАРАДЕЯ И ЕГО ВОЗЗРЕНИЯ

Общий обзор работ Фарадея. – Общий характер жизни. – Общая характеристика. – Черты характера: снисходительность; отношение к противникам; отсутствие зависти; обаяние личности; любовь к порядку; склонность к специализации. – Характер открытий; отсутствие памяти; ошибки Фарадея и Марграт. – Особенности ума. – Опыты, ум и воображение. – Опыты, гипотезы и умозрения. – Сомнительное знание. – Отношение к авторитету и умственная независимость. – Взгляды на науку, ее задачи и ценность; популяризация науки; наука и правительство. – Воззрения Фарадея; единство сил; действие сил на расстоянии; линии силы и эфир; природа вещества; атомы и пространство. – Фарадей и религия

В обзоре научных работ, сделанном нами в предыдущих главах, упомянуты далеко не все открытия Фарадея. Менее важные из них мы опустили совсем, хотя совокупность их одна могла бы дать достаточную известность иному ученому. В биографии же Фарадея о них можно не упоминать, так как они кажутся слишком незначительными сравнительно с более крупными его вкладами в науку. Нарисовать общую картину открытий Фарадея довольно нелегко уже ввиду их чрезвычайной многочисленности и важности; еще затруднительнее составить краткий их конспект, в котором действительно не было бы капитальных пропусков. Тем не менее, приступая к характеристике Фарадея как человека и мыслителя, мы считаем необходимым сделать беглый общий обзор важнейших открытий Фарадея, дабы читатель наглядно мог видеть всю громадность услуг, оказанных человечеству этим великим умом.

Центр исследований Фарадея – явления в области магнетизма и электрической индукции. Он превратил магнетизм в электричество и электричество в магнетизм. Он открыл новый вид электрической энергии, наименее дорогой, наиболее могущественной и легче всего поддающейся управлению, – электрическую индукцию.

Вокруг этих двух важнейших открытий группируется целый ряд других открытий: открытие токов при замыкании и размыкании цепи, открытие линий магнитной силы, употребление электромагнитного тока как меры и пробного камня магнитных действий, открытие отталкивания в магнитной области и так далее.

Затем следует не менее важное открытие магнитного характера всех тел без исключения, установление существования действия магнетизма на все тела – твердые, жидкие и газообразные, органические и неорганические.

Далее следует открытие действия магнетизма на свет и превращение силы магнетизма в теплоту.

Еще более важным является установление того общего закона, что всякое химическое действие есть источник электричества.

Это установление связи, существующей между магнетизмом, электричеством, светом, теплотой и химическими явлениями, и превращение одного из этих видов энергии в другой привели к выработке важнейших из научных законов единства сил природы и невозможности создания силы.

В тесной связи с приведенными открытиями Фарадея находятся его исследования над химическими явлениями тока. Сюда относятся великий закон электрохимических эквивалентов и исследование источника силы в вольтовом столбе. Такую же связь с предыдущими работами имеют исследования над электричеством трения, электричеством угря, источником силы в гидроэлектрической машине, электромагнитным вращением и другие.

Особую группу открытий Фарадея составляют его работы в областях физики и химии, не соприкасающихся с областью электрических и магнитных явлений; важнейшими из этих работ являются превращение газов в жидкости и открытие бензина.

Любого из упомянутых открытий было бы достаточно для того, чтобы обессмертить имя своего творца, а Фарадей, как видим, успел сделать длиннейший ряд подобных открытий.

Сколько заметны были открытия этого великого человека, столько же скромной была его жизнь. Читатели, конечно, заметили, что нам пришлось говорить не столько о событиях жизни Фарадея, сколько о его открытиях. В этих открытиях, в приводивших к ним научных занятиях и состояла жизнь Фарадея. Он весь отдавался научным занятиям, и вне их у него не было жизни. Он отправлялся рано утром в свою лабораторию и возвращался в лоно семьи лишь поздно вечером, проводя все время среди своих приборов. И так он провел всю деятельную часть своей жизни, решительно ничем не отвлекаясь от своих научных занятий. Это была жизнь настоящего анахорета науки, и в этом, быть может, кроется секрет чрезвычайной многочисленности сделанных Фарадеем открытий.

Характер Фарадея прекрасно обрисован хорошо знавшим его Дюма (знаменитый французский химик). Вот в каких выражениях отзывался он о Фарадее: “Быть может, есть ученые, которые и не сочли бы для себя особенным счастьем быть авторами тех изысканий, которыми осчастливил Фарадей современников и потомков; зато всякий из знавших его – я твердо убежден – желал бы только приблизиться к тому нравственному совершенству, которое, по-видимому, было дано Фарадею от рождения. Это была какая-то, на него одного сошедшая, благодать, в которой он почерпал силы для своей кипучей деятельности, будучи одновременно горячим проповедником истины, неутомимым художником, человеком, исполненным радушия и веселости, в высшей степени гуманным и мягким в частной жизни, наконец, самым вдохновенным пророком среди той смиренной паствы, религии которой он был горячим адептом.[1] Я не знал человека, который был бы более достоин любви и уважения, чем он, и утрата которого стоила бы более искреннего сожаления”.

Всегда крайне строгий к себе, Фарадей был чрезвычайно снисходителен к другим. Он как бы не мог видеть дурных черт, присущих людям, и замечал одни положительные их качества. К людям, делавшим ему зло, он не только относился с христианским всепрощением, но и сохранял уважение, которое они внушали ему ранее, пока не выставили себя в неприглядном виде. Чувства ученого соперничества и вытекающее отсюда не совсем справедливое отношение к противникам были совершенно чужды благородной натуре Фарадея. В спорах с противниками он стремился не заметить их слабых сторон, а, наоборот, уловить сильные, не пропустить крупицы истины в чужом мнении, как бы вообще оно ни было несостоятельно. В одном из писем к Тиндалю Фарадей выражает свое отношение к спорам и полемике в следующих прекрасных словах: “По моему мнению, лучше медлить в понимании выражений со скрытыми колкостями и, напротив, быстро схватывать выражения дружеского характера. Настоящая истина в конце концов возьмет верх, и легче убедить разобиженного противника мягким ответом, нежели запальчивым. Я желаю указать на большую выгоду быть слепым к пронырству противников и их пристрастному поведению и немедленно замечать каждое доброе побуждение. Чувствуешь себя гораздо счастливее, когда содействуешь миру”.

Зависти Фарадей не знал. Он искренне радовался всякому новому успеху науки, кому бы он ни принадлежал. Молодые ученые, заявлявшие себя талантливыми работами, делались его любимцами. Самый выдающийся ученый, работавший в одной области с Фарадеем, бывший его современником и учеником, Тиндаль, пользовался тесною дружбою и любовью своего великого учителя. Фарадей относился к нему как к сыну, с нежностью следил за его учеными успехами и делал для него все, что мог. В 1853 году Фарадей рекомендовал Тиндаля на кафедру физики в Королевском институте и, таким образом, поставил это восходящее светило рядом с собою. В свою очередь и сам Фарадей был искренне любим всеми выдающимися учеными своего времени, а молодежь прямо молилась на него. Тот же Тиндаль не постеснялся поступиться значительными материальными выгодами ради чести работать в одном учреждении с Фарадеем: Тиндалю была предложена кафедра в одном из английских университетов, связанная с материальным вознаграждением, во много раз превышавшим то, которое он получал в Королевском институте, но он отклонил это предложение, чтобы не расставаться с Фарадеем.

Выдающимися чертами характера Фарадея были любовь к порядку и настойчивость в достижении намеченных целей. Вот что пишет об этом Тиндаль: “Любовь к порядку, как светлый луч, освещала все мелочи его жизни. Самые запутанные и сложные вещи гармонически располагались в его руках; его способ вести отчеты приводил в удивление директоров института. В научных занятиях царил тот же порядок. В его опытных исследованиях каждый параграф был пронумерован, различные части связывались вместе постоянными ссылками. Счастливо сохранившиеся собственноручные заметки к его “Опытным исследованиям” равным образом пронумерованы; последний параграф носит цифру 16041. В прилежании он показывал немецкое упрямство. Это была порывистая натура, но каждый импульс давал силу, не позволявшую делать ни шагу назад. Если в минуты увлечения Фарадей решался на что-нибудь, то этому решению он оставался верен в минуту спокойствия. Его огонь поддерживался твердыми горючими веществами, а не газом, который вспыхнет и вмиг погаснет”.

Сила воли, которою обладал Фарадей, всего нагляднее проявилась в его выборе научных занятий для себя. Уже по тому списку открытий, который был приведен выше, можно видеть, что это была натура менее всего склонная к узкой специализации труда. Его ум интересовался всеми областями знания, и лично ему было приятнее работать над разнообразными предметами. Но он понимал, что эта склонность к разбросанности работы лишит его возможности обследовать с достаточной полнотою тот или иной предмет его исследований. Благодаря силе своей воли Фарадей заставлял себя сосредоточиваться в течение многих лет на какой-либо одной области явлений; но зато такую избранную им область он обследовал всякий раз с такою полнотою и всесторонностью, что после него в ней почти нечего было делать другим (таковы его исследования в области магнетизма и в области явлений электрической индукции).

Умственная индивидуальность Фарадея являлась столь же своеобразной, как и нравственная. Сам характер его открытий представлял нечто особенное. Великий ученый шел к ним не обычным логическим путем, – путем вывода из ранее известных посылок; но, вместе с тем, они не были обязаны своим происхождением случайности, как это было со многими великими открытиями. Он делал свои открытия особенным путем, ему только свойственным, путем своего рода наития, догадок. Это было, можно сказать, научно-поэтическое творчество. По свидетельству Тиндаля, Фарадей целыми днями ходил по комнате и размышлял, отвечая на вопросы, что он обдумывает идею, о которой не может сказать ничего прежде, чем проверит ее опытом. Во время этого раздумья он и творил, и изобретал. Результаты его творчества обыкновенно как будто вырывались из тесных рамок данной области науки; это был не естественный шаг вперед от известного, а громадный скачок, далеко оставлявший позади открытия предшественников исследователя. Неудивительно, что открытия Фарадея почти всегда были неожиданностью для его ученых современников, и они нередко отказывались верить им, пока не убеждались собственными опытами в их действительности. Наитие давало Фарадею, однако, одну только идею; осуществление же этой идеи, оправдание ее опытом являлось уже делом труда, и притом такого труда, на который был способен разве только Фарадей. Чтобы напасть на те условия, при которых предположение, догадка или, как выражался сам Фарадей, “идея” могла быть оправдана опытным путем, ему приходилось проделывать сотни и даже тысячи неудачных опытов. Нужно было иметь настойчивость Фарадея, а вместе с тем и его уверенность в своих “идеях”, чтобы не пасть духом при многочисленных неудачах и в конце концов добиться желательных результатов.

Громадные научные завоевания, сделанные Фарадеем для человечества, станут еще более изумительными, если учесть, что он был лишен громадного подспорья всякой умственной деятельности, всяких занятий, а тем более научных, – памяти. Слабость памяти Фарадея была поистине поразительна, и если, тем не менее, он был аккуратен во всех своих делах и названный недостаток не отражался на его научных работах, то это объясняется именно его любовью к порядку и привычке вести самым аккуратным образом дневники своей жизни и своих научных работ. Дневники эти велись с такой точностью и систематичностью, что Фарадей имел возможность всегда наводить в них нужные ему справки и тем восполнял недостаток памяти.

Фарадей прибегал нередко к искусственным мерам, чтобы напоминать себе то или другое обстоятельство. Так, он имел обыкновение постоянно класть перед собою во время чтения лекций карту, на которой большими буквами было написано: “МЕДЛЕННО”; но так как он все-таки нередко увлекался и начинал говорить слишком быстро, то его лаборант в таких случаях должен был подходить к нему и указывать на упомянутую надпись. Иногда также он просил подкладывать карту с надписью “ПОРА”, когда подходило время заканчивать лекцию. Одного из своих друзей, Марграта, Фарадей просил посещать его лекции со специальной целью – записывать все ошибки, допущенные лектором в способе выражения или в выговоре, и затем старался по этим записям исправлять свои ошибки.

Своеобразные особенности ума Фарадея Тиндаль характеризует в следующих образных выражениях: “Его ум соединял в себе и великую силу, и гибкость. Эта сила подобна потоку, который при громадном давлении и быстроте обладает способностью легко извиваться по изгибам русла. Замечательное уменье сосредоточивать в одном направлении напряженное внимание не уменьшало его способности пристально всматриваться в направления другие. Ожидая от исследования известных результатов, он мог и умел держать ум свободным, чтобы по предубеждению не упустить нежданных явлений”. Именно благодаря этим особенностям своего ума Фарадей мог открыть индукционные токи, возбуждающиеся при замыкании и размыкании первичного тока и при удалении и приближении магнита, – открытие, на котором основана вся современная электротехника.

Побуждающим началом умственной деятельности Фарадея, являвшимся вместе с тем и регулятором этой деятельности, был опыт. По этому поводу снова приведем прекрасные слова Тиндаля: “Воображение Фарадея постоянно работало, и когда опыт давал результат, он тотчас выводил из него всевозможные следствия. Я не знаю никого, чей ум при столкновении с новой истиной проявил бы большую силу и быстроту обобщения. Действие опытов на его ум я часто сравнивал с действием огня на легковоспламеняющееся вещество. Появление каждого нового факта мгновенно возбуждало и свет, и теплоту. Свет падал на ум и помогал ему видеть далеко за пределы самого факта; теплота поддерживала дух и побуждала его вполне овладеть новооткрытою областью. Хотя сила воображения Фарадея была громадна, но он, как крепкий наездник, умел сдерживать ее в узде и не позволял ей никогда сбросить с седла ум”.

Фарадей обуздывал свое воображение тем, что всегда старался немедленно же проверить опытом все, что оно подсказывало ему. Таким образом, он удерживал свое воображение в пределах реального. Но исследователь отнюдь не восставал против созданий воображения. Напротив, он постоянно доходил до выводов, приводивших его к открытиям, именно давая работу своему воображению. Так, например, открытием “намагничивания света” Фарадей был обязан всецело именно своему воображению, проникавшему в сущность явлений раньше, нежели они были осуществлены на деле. Это были своего рода теоретические умозаключения, но совсем особого рода, основанные не на логике, а на предвидении. Создававшиеся этим путем умозрения и гипотезы были порою гениально прозорливы, но порою более оригинальны, чем основательны, а иногда и совсем странны. Однако Фарадей отнюдь не увлекался подобными умозрениями, пока они не подтверждались опытами, и готов был в каждый момент изменить или совсем оставить их, если им противоречило что-либо существенное. Гипотезы были для него только орудием для отыскания истины; установившиеся гипотезы, выдаваемые за истину, встречали в нем непримиримого врага. “Я не сомневаюсь, – говорит он в одном из своих публичных чтений, – что человек, обладающий, как философ, великою способностью проникать в тайны природы и угадывать при помощи гипотез способ ее проявления, сумеет ради своего собственного интереса отличать способ познания, состоящий из теорий и гипотез, от самого знания, включающего в себя факты и законы”.

Неудивительно, что при таком умонастроении Фарадей терпеть не мог так называемого сомнительного знания и стремился превратить его или в полное знание, или в ясно сознаваемое незнание. “Лучше не знать совсем, – говорил Фарадей, – чем будто бы знать, без уверенности, что действительно знаешь”.

Придерживаясь такого взгляда на ценность не удостоверенных воззрений, Фарадей никогда не признавал того или иного положения истинным лишь потому, что оно высказано каким-либо авторитетом. Он ценил авторитеты, относился к ним с глубоким уважением, но никогда не преклонялся перед ними до забвения ценности указаний собственного ума и опыта. “Он был демократом, готовым бунтовать против всякого авторитета, желающего незаконно ограничить свободу мышления”, – говорит о Фарадее Тиндаль. Умственная независимость была для него величайшим, наиболее ценимым им благом, и, добиваясь ее для себя, он в то же время высоко ценил эту черту и в других людях.

Быть может, эта черта и ставила науку в глазах Фарадея так высоко, что он считал научную деятельность благороднейшей из всех в человеческой жизни. И в самом деле, если в области научной работы встречаются примеры изумительного рабства мысли, преклонения перед общепринятыми взглядами и общепризнанными авторитетами и подчинения научной истины посторонним целям, то вместе с тем нет сомнения, что деятели науки могут в своем деле оставаться более независимыми от посторонних влияний, нежели представители всякой другой человеческой деятельности. Фарадей был истинным представителем чистой науки. Он совсем не хотел знать практических задач науки, совсем не интересовался приспособлением своих научных занятий к требованиям и запросам жизни. Он считал, что наука неизбежно приведет к великим практическим результатам, если она поставит себе единственною целью всестороннее исследование изучаемых ею явлений. Справедливость такого воззрения всего лучше подтверждается работами самого Фарадея, которые совсем не преследовали практических целей и, однако, привели к тому широкому и разнообразному применению электричества для практических нужд, какое мы имеем теперь.

Ценя высоко науку, Фарадей желал, чтобы научные знания сделались общим достоянием. “Изучение естественных наук, – писал Фарадей на запрос комиссии общественных школ относительно целесообразности популяризации науки, – я считаю отличною школою для ума. Нет школы для ума лучше той, где объясняются законы, данные Создателем всему миру, и сообщается понятие о чудном единстве и неуничтожаемости материи и сил природы… Я удивляюсь, – продолжает Фарадей, – и понять не могу, почему естественнонаучные знания, сделавшие большие успехи в последние пятьдесят лет, остаются, так сказать, нетронутыми; почему вовсе не делают основательных попыток знакомить с ними подрастающую молодежь и давать ей хотя бы первые понятия в этих науках”. На вопрос, в каком возрасте нужно начинать изучение физики, Фарадей отвечал: “Могу сказать только одно, что во время моих рождественских лекций для детей я не встречал такого малолетка, который бы не понимал моих объяснений. Часто после лекций многие из детей подходили ко мне с вопросами, доказывавшими полное понимание”.

Комиссия Британского общества естествоиспытателей обратилась однажды к Фарадею с запросом о том, какие, по его мнению, средства могло бы употребить правительство для улучшения в Англии положения представителей науки. В ответ на этот запрос Фарадей писал, что, по его мнению, “правительству ради своей выгоды следовало бы ценить людей, служащих стране и приносящих ей честь”, и что “во множестве случаев, требующих научных знаний, правительству следовало бы пользоваться учеными”; к сожалению, это не практикуется “в таких размерах, в каких могло бы делаться с пользою для всех; очевидно, правительство, еще не научившееся уважать ученых как особый класс людей, не может найти верных путей и средств вступать с ними в сношения”. Что касается внешних знаков отличия, которыми иные думают вознаграждать ученые заслуги, то Фарадей, ссылаясь на собственный опыт, категорически высказывается в том смысле, что для истинных ученых подобные отличия не могут иметь решительно никакого значения сравнительно с тем общим уважением, какое доставляют ученому его работы.

Сам Фарадей строго придерживался этого пренебрежительного отношения ко внешним почестям. Правительства почти всех стран Европы осыпали “царя физиков” орденами и другими знаками отличия, которые вызывали только улыбку с его стороны. Почетными должностями, которые легко мог занять, он совершенно пренебрегал.

Великий исследователь, выражаясь его словами, хотел сохранить “непорочность” и независимость своего ума, хотел все свои силы и все свое время отдавать науке. И действительно, ему удалось всецело сохранить свою умственную дальнозоркость, благодаря которой он умел угадывать многое, что только впоследствии могло быть надлежащим образом подтверждено фактическими данными. Знакомясь с научно-философскими взглядами, невольно поражаешься его прозорливости. Мы уже указывали на то, что Фарадей раньше всех ученых высказал в категорической форме мысль о единстве сил природы, хотя в то время он мог располагать далеко не достаточными данными для выработки подобной идеи. Едва ли не еще более поразительны оригинальные воззрения его по некоторым другим вопросам. Любопытно, что Фарадей признавал действие всех физических сил на расстоянии, убеждение это было в нем крепко, он не расставался с ним до конца своих дней, а, напротив, все более укреплялся в нем по мере расширения своих открытий. Для Фарадея не представили бы ничего удивительного новейшие открытия в области психического влияния на расстоянии (телепатия), с таким упорством отвергаемые многими современными учеными. Для него в этом отношении вопрос был уже предрешен тем очевидным фактом, что сила тяготения оказывает свое воздействие, несмотря на неизмеримые расстояния тел притягивающих от тел притягиваемых; так как все силы, действующие в мире, были для Фарадея лишь видоизменением одной силы, то они должны обладать и одинаковыми качествами, а стало быть, и способностью действовать на расстоянии. Весь вопрос только в степени этого действия.