Шрифт:
Прежде довольствовались приблизительными законами, принимая в расчет возможные погрешности наблюдения; с этих пор стали требовать наибольшей точности; древний предрассудок о простоте природы падает перед повторными точными опытами; но если чувственный мир представляется теперь бесконечно сложным, то у математики готовы средства ввгразить эту сложность в символах и извлечь из них точные формулы
С другой стороны, сношения между европейскими народами не подвергаются нарушениям каждую минуту, как было раньше; естественно, что сношения эти все расширяются; вскоре связи поразительно облегчаются и приобретают невероятную быстроту благодаря сооружению железных дорог и телеграфов. Узкий математик еще может оставаться наедине со своей мыслью, но физик или химик обязательно должен быть в курсе всех новых открытий, хотя бы и вынужден был специализировать поле своих исследований. Таким образом наука становится общим делом всей Европы; каждая нация, сообразно особенностям своего гения, делает вклад в сокровищницу общего прогресса, способствует обновлению понятий о природе и участвует в современных открытиях.
Новая теория оптики: Френель. Первый решительный удар старым учениям был нанесен работами в области оптики; как первое математическое обоснование этой науки отметило собою начало физики XVIII века, так и преобразованию ее суждено было отметить наступление новой эры. В настоящем сочинении уже была указана отправная точка работ Френеля (1788–1827). Тот факт, что свет в соединении со светом может производить темноту, трудно объяснить теорией истечения; напротив, его можно объяснить, если свет есть колебательное движение, передающееся в упругой среде (световой эфир), ибо два противоположных колебания могут взаимно уничтожаться.
Первые опыты Френеля встретили поощрение со стороны Араго; Академия наук увенчала исследование Френеля о диф-фракции, представленное в 1818 году и замечательное «неизменным согласием вычисления с опытом до мельчайших подробностей». Однако большая часть ученых, физиков или математиков, — Био, Пуассон, Лаплас — остались, убежденными сторонниками теории истечения; последний, например, доказывал, что теория истечения в достаточной мере объясняет явление двойного лучепреломления. Теория же колебаний не могла справиться с некоторыми серьезными возражениями, и только пятью годами позже, когда она была почти совсем оставлена Томасом Юнгом, который было выдвинул ее в несколько обновленной форме, Френелю удалось найти действительные ее основания, с помощью которых он с величайшей простотой объяснил все световые явления.
Он показал, что вызывающие их колебания совершаются не в направлении распространения волн, как звуковые колебания, а в поперечном направлении, перпендикулярном к линии распространения. На этой концепции покоится все современное здание оптики; оно построено Френелем, и все достигнутое потом в этой области является лишь дальнейшим развитием или иллюстрацией его идей. С другой стороны, идеи эти имели величайшее влияние на развитие теории упругости, и творцы ее — Коши, Пуассон, Грин, Ламе — вдохновлялись в своих трудах методом Френеля.
Изобретение маяков с линзами, которым мы обязаны Френелю, в достаточной мере показывает, что его гений проявлял такое #te внимание к нуждам практической жизни, как и к теоретическим построениям. Это изобретение доставило Френелю славу, много способствовавшую быстрому триумфу его теории.
Около этого же времени искусный мюнхенский оптик Фраунгофер (1785–1826) производил любопытные наблюдения над линиями в спектре, замеченными Волластоном; он подметил, что существование этих линий теснейшим образом связано с природой светового источника, и стал изучать спектры звезд и планет. Но основные начала спектрального анализа были установлены лишь значительно позже.
В это же время были предприняты первые опыты закрепления непрочных изображений камеры-обскуры! Жозеф-Ни-сефор Ниэпс (1765–1833) был главным инициатором многочисленных работ, предпринятых в этой области, и открытий, приведших к изобретению дагерротипа и фотографии, которая оказала столь глубокое влияние на успехи науки и искусств.
Электромагнетизм: Эрстед, Ампер, Фарадей. В 1820 году Ганс-Христиан Эрстед (1777–1857), профессор физики в Копенгагенском университете, сделал наблюдение, научные и практические последствия которого имели еще большее значение. Он показал, что электрический ток отклоняет магнитную стрелку, но он оставил другим честь применения этого наблюдения на практике.
Андре-Мари Ампер (1775–1836), родом из Лиона, бывший сперва профессором в Бурге и Лионе, затем репетитором по высшему анализу в Политехнической школе (1805), приобрел сначала известность математическими трудами, открывшими ему двери Академии (1814). Жадно воспринимавший все отрасли знания, но удрученный многими невзгодами, он, казалось, закончил свою научную карьеру, когда Ц сентября 1820 года Араго повторил перед Академией наук опыты Эрстеда, которые незадолго перед тем видел в Женеве. Семь дней спустя Ампер представил записку, заключавшую в себе основную суть его блестящих открытий. Он показал, что два тока действуют друг на друга так же, как ток действует на магнит. Но нужно было открыть математический закон этого действия; с этой целью Ампер комбинирует самые остроумные аппараты, производит самые тонкие опыты и наконец решает задачу, найдя элементарную формулу, играющую в учении об электричестве роль, сходную с той, какую в астрономии играют законы Кеплера [67] .
67
Назначенный в 1824 году профессором физики в College de France, Ампер обнародовал в 1826 году свои Теории электродинамических явлений, в те денные из опыта. В 1834 году появился его Опыт по философии наук, продолжение которого было издано после его смерти его сыном Жан-Жаком Ампером.
Таким образом, электричество и магнетизм были сведены к одному принципу, первым и естественным следствием которого было открвгтие электромагнита, сделанное Араго; возникла новая отрасль науки, и обилием результатов, которые она сулила, она побуждала к новым исследованиям во всех областях.
Здесь особенно выдвинулся англичанин Майкл Фарадей (1794–1867), один из наиболее изобретательных умов нового времени. Деятельность его была чрезвычайно многосторонней, и число его открытий было столь велико, что оп должен был, говорят, записывать их и нумеровать, чтобы не забыть. Ученик Дэви, он выступил с блестящими работами по химии (открытие бензола, сжижение многих газов); вопросы электролиза привели его к исследованию токов, и он обнаружил здесь поразительную силу воображения, которую развил в смелых гипотезах, излагавшихся, однако, не всегда точным языком, что вызывало удивление у математиков. Рядом с ученым, которому мы обязаны положительными и определенными успехами, в нем жил предвестник новой эры, сеющий мысли, плоды которых будут собраны грядущими поколениями.