Температурная шкала Цельсия была простой и удобной, благодаря чему быстро завоевала неанглоязычный мир; в англоязычных странах по-прежнему измеряли температуру градусами Фаренгейта. Правда, и в шкале Цельсия было определенное неудобство. Нулевую точку шведский ученый выбрал достаточно произвольно. При измерении низких температур приходилось к числу градусов добавлять минус. Или попросту говорить «столько-то градусов мороза». В некотором смысле, более прав был Фаренгейт, выбирая началом для своей шкалы температуру замерзания ртути: 39 градусов ниже точки замерзания воды. Такие температуры казались европейскому ученому просто нигде в мире не существующими. Абсолютным нулем!

Как оказалось, абсолютный нуль существует, но при более низких температурах. Это открытие принадлежит гениальному английскому физику Уильяму (Вильяму) Томсону, лорду Кельвину (William Thomson, lord Kelvin; 1824–1907). Его отец, Джеймс Томсон (1776–1849), был известным математиком. Сам же Уильям в 22 года занял кафедру теоретической физики в университете в Глазго. Он был талантливым математиком и разносторонним физиком, занимаясь самыми разными вопросами термодинамики и электричества, и даже геологии. Среди прочего, он участвовал в одном из крупных научно-технических проектов середины XIX века – прокладке трансатлантического кабеля. Дело в том, что по уже проложенному кабелю телеграфные сообщения проходили с сильными искажениями, причиной которых была большая длина провода. Томсон решил задачу передачи импульсов вдоль длинного проводника. В результате стала возможной трансатлантическая телеграфия.

К идее абсолютного нуля Уильям Томсон пришел на основе экспериментов Джеймса Джоуля. Обобщая их, он сформулировал второе начало термодинамики и показал, что температура тела определяется его внутренней энергией, суммарной энергией движения молекул. Чем меньше скорость движения молекул, тем ниже температура тела. Абсолютный нуль температуры – это когда все молекулы тела остановились. Расчеты показали, что это происходит при температуре –273, 15 °C. Ниже температуры просто быть уже не может. Собственно говоря, и абсолютный нуль температуры достижим только теоретически.

Температурная шкала, за начало которой принят абсолютный нуль, называется шкалой Кельвина, а один градус этой шкалы, равный по величине градусу Цельсия, – градусом Кельвина, или просто Кельвином. Эта единица температуры названа в честь Уильяма Томсона, которому за заслуги в развитии британской науки в 1892 году королева Виктория пожаловала звание лорда Кельвина. Кельвин – это не родовое поместье, а название реки, протекающей через территорию университета Глазго, ставшего родным для Уильяма Томсона.

С низкими температурами связано имя еще одного шотландского физика и химика, Джеймса Дьюара (James Dewar; 1842–1923). Сосудом Дьюара или попросту дьюаром называют емкости для хранения и транспортировки сжиженных газов. Устройство дьюара достаточно простое: в металлический корпус помещена стеклянная колба с двойными стенками. Воздух между стенками откачан, а поскольку вакуум – лучший теплоизолятор, находящаяся внутри холодная жидкость не нагревается, а горячая – не охлаждается. Эта конструкция напоминает что-то знакомое… Обычный домашний термос! Вот именно.

Джеймс Дьюар в 1890-х годах занимался экспериментами по сжижению газов. В 1891 году он научился получать жидкий кислород, в 1898 году – жидкий водород. Еще через год Дьюар получил водород твердый. В 1892 году он придумал специальный сосуд для хранения сжиженных газов. А в 1904 году немецкая компания «Термос» начала массовое производство таких емкостей, и не только для научных целей, но и для мирного домашнего использования: чтобы кофе во время лыжной прогулки не остыл.

Мой сын долгое время воображал, что вольт – это злобный и кусачий гномик, сидящий в розетке. На одном из своих портретов итальянский физик и физиолог Алессандро Вольта (Alessandro Volta; 1745–1827) – точь-в-точь такой сердитый гном. Хотя, по отзывам современников, был он высок, красив лицом и любезен с собеседниками. Вообще образ гениального, но бедного, а потому озлобленного ученого – это не про него. Про него – пословица «Родился с золотой ложкой во рту». Ну или с золотой монетой. Ведь Алессандро был четвертым ребенком в знатной и богатой семье.

Сперва окружающие считали, что мальчуган отстает в умственном развитии. Только в четырехлетнем возрасте Алессандро заговорил, сказал свое первое слово, и слово это было: «Нет». Потом он довольно быстро догнал и перегнал своих сверстников – в школе ордена иезуитов в родном городке Комо на севере Италии считался одним из первых. Иезуитские школы славились высоким уровнем образования не только в области гуманитарных дисциплин, но и в естественных науках. Вполне возможно, что именно здесь Алессандро Вольта увлекся естествознанием и модными тогда опытами с электричеством. Свой первый научный труд, в котором предлагалась конструкция усовершенствованной машины для производства электричества, Вольта опубликовал в 26 лет. Предложенная им электрофорная машина позволяла накапливать большие заряды электричества и демонстрировать затем роскошные искусственные молнии – искровые разряды. В те же годы он придумал еще один полезный прибор – электроскоп, позволявший не только определять наличие электрического заряда, но и степень заряженности предмета. Сейчас мы определяем это с помощью вольтметра, но в конце XVIII века вольтметра еще не было, зато был Вольта. С 1774 по 1779 год А. Вольта преподавал физику в гимназии города Комо. В это время он обнаружил, что так называемый «болотный газ» – это горючий газ метан, и даже сконструировал метановый пистолет, в котором вместо пороха взрывался и выталкивал пулю метан, воспламененный электрической искрой. В 1779 году Вольта стал профессором кафедры физики университета в Павии. В этом университете якобы учился еще Христофор Колумб.