Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы
Шрифт:
Дождевая вода, снег, роса, опускаясь на землю, проникают внутрь ее и собираются там в самых глубоких местах ее, откуда проявляются наружу в виде ключей. Естественно, что они принимают температуру пластов земли, через которые они протекают, так что по температуре ключей можно определить температуру земли, из которой они вытекают.
Прощание с «Космосом». Аллегория на смерть Гумбольдта. Гравюра на дереве по рисунку Вильхельма фон Каульбаха 1869 г
Вода, прежде чем польется наружу, может опускаться на значительную глубину и испытать на себе влияние значительной температуры, хотя и несколько охлажденной на обратном пути, может появиться на поверхности земли в виде горячих ключей. Известно, что это не противоречит законам гидростатики, по которым необходимо только, чтобы точка истечения жидкости находилась ниже точки самого высокого уровня ее. Доказательством того, что горячие ключи бьют из значительной глубины, служит и то обстоятельство, что температура артезианских ключей тем выше, чем глубже они. Опыты показали, что на каждые 91– 99 футов углубления температура их воды поднимается на 1 градус Цельсия. Если горячий ключ на пути своем встречает внутри земли разные газы, то, насыщаясь ими, он получает характер минерального источника. Изучив подробно вулканическую деятельность на низшей ее ступени, как она проявляется в так называемых газовых источниках (так Гумбольдт предложил заменить ведущее к заблуждению итальянское слово salsa [73] ), и все химические вещества, которые при этом играют роль, он переходит к подробному изучению
73
здесь «грязевой вулкан».
Наблюдения над магнетизмом земли тоже занимали Гумбольдта после возвращения его из Парижа в Берлин. Для получения возможно верных результатов построен был в саду Мендельсона-Бартольди дом, в котором не было и следа железа, которое могло бы повлиять на верность результатов. Тут совершались постоянные наблюдения, и в известные дни, вперед определенные, Гумбольдт делал их одновременно с Райхом, находившимся в фрайбергском руднике, ежечасные наблюдения над уклонениями магнитной стрелки. В результате эти совместные наблюдения показали, что фрайбергская и берлинская стрелка двигались однообразно.
Расширяя эти наблюдения, во времени и пространстве, Гумбольдт предложил в заранее определенные дни делать их ежечасно кроме Берлина и Фрайберга еще в Казани и Николаеве. Они тоже показали, что и предшествовавшие при правильных и даже при неправильных движениях стрелки, условленных влиянием северных сияний, гроз и т. п. Благодаря Гумбольдту наука обогатилась важным результатом, именно: что магнитные явления зависят не только от местных условий, но что в движении стрелки в данном месте отражается состояние земного шара, или по крайней мере значительной части его. Во время путешествия своего по Сибири Гумбольдт тоже собрал богатые материалы для земного магнетизма, появившиеся в летописях Поггендорфа и в Relation historique. К этому же времени относятся и замечательные труды других ученых. Почти одновременно с Гумбольдтом неутомимый Ханстен изучал земной магнетизм в разных пунктах Сибири. Пополняя свои наблюдения трудами Гумбольдта, Росселя, Сэбина, Франклина, Эрмана, он составил (в 1833) первую карту, показывающую точки земного шара, которые представляют одинаковое магнитное напряжение; они обозначены здесь линиями, через них проведенными – изодинамами. Здесь за единицу напряжения принято то напряжение, которое, как было упомянуто выше, найдено было Гумбольдтом в Перу у магнитного экватора, хотя оно, как оказалось впоследствии, не выражает собой minimum’а напряжения, найденного на земном шаре. Сэбин нашел, но уже после Гумбольдта, через 14 лет, что на восток от Бразилии до Борнео напряжение меньше найденного Гумбольдтом в Перу и что абсолютный minimum его находится, по всей вероятности, вблизи Св. Елены. Конечно, если бы Гумбольдту был известен этот факт, то он, без сомнения, принял бы напряжение по соседству Св. Елены за единицу, которое, как сначала предполагали, представляет самую малую величину его. Как ни незначителен кажется в практическом отношении вопрос о том, какая величина магнетизма будет принята за единицу напряжения, в научном отношении он необыкновенно важен. Конечно за исходную единицу можно принять любую величину; необходимо только, чтобы первообраз ее или хорошие снимки с него оставались всегда неизменными. Так, Гумбольдт, определяя магнетизм у экватора, нашел, что его магнитная стрелка делает там известное число колебаний в определенное время, что число этих колебаний увеличивается по мере удаления от экватора. Стрелку эту он привез благополучно в Париж. Тут она была сравнена с другими и затем эти последние можно было употреблять для сравнения, точно так же как первую, принадлежавшую Гумбольдту. Предположим однако, что от высокой температуры или заржавления она изменилась бы настолько, что стала бы показывать иначе. Это было бы все равно, если бы Гумбольдт утратил свою стрелку: тогда все сделанные им магнитные наблюдения не имели бы никакой цены, так как масштаб для сравнения их с другими не существовал бы более.
Так как магнитная стрелка очень легко изменяет свой магнетизм, а с этим вместе и количество колебаний, то из этого уже явствует, как важно иметь возможность во всякое время поверить этот инструмент – не произошло ли в нем какого-либо изменения. Знаменитому Гауссу наука обязана возможностью во всякое время произвести эту проверку. Он показал, что из влияния, оказываемого одной стрелкой на другую, находящуюся под влиянием земного магнетизма, можно вычислить, что из замечаемых явлений составляет принадлежность земли, и что – магнитной стрелки. Этой громадной услуге, оказанной Гауссом науке, последняя обязана тем, что наблюдатель может теперь спокойно доверять своей стрелке, не опасаясь, что вследствие изменений, в ней происшедших, он сделал неверные наблюдения, которые после значительной затраты времени и труда оказываются никуда не годными если наблюдатель знает, сколько он при известном наблюдении должен отнести насчет земного магнетизма, то тут все сводится только на то, какую единицу меры он должен при этом принять для измерения. Если бы он желал принять за эту единицу то действие, которое найдено было Гумбольдтом в Перу, то он встретил бы трудно преодолимое затруднение: так как магнитная сила изменяется и во времени, то та, которую измерил когда-то Гумбольдт, давно уже не существует. Из этого следует необходимость найти такую единицу меры, которую можно бы всегда восстановить, если бы даже прошло много времени от последнего сделанного наблюдения. Такая единица есть абсолютная, в противоположность произвольно принятой (как напр., это сделал Гумбольдт) относительной. Такая абсолютная единица и найдена была Гауссом. Мы заключаем о величине известной силы из действия, которое она оказывает, и если сила порождает движение известного тела, то мы заключаем, что сила тем значительнее, чем значительнее масса этого тела, и чем больше скорость, с которой она движется в данное время. Гаусс вычислил по колебаниям магнитной стрелки силу, необходимую для произведения их, и принял за единицу магнетизма такую, которая в состоянии сообщить телу весом в один миллиграмм после воздействия в течение одной минуты скорость одного миллиметра. Пока ученые знают,
Ханстен объяснял явления земного магнетизма предположением, что земной шар действует таким образом, как будто внутри его находятся два магнита, вращающиеся в течение столетия. Теория эта могла объяснить только вековые изменения, но не постоянные периодические. Поэтому Мозер [74] утверждал, что земной магнетизм разлит по поверхности нашей планеты, а не находится внутри ее; причем он обращал особенное внимание на то обстоятельство, что так как, по наблюдениям, внутренность земли представляет высокую температуру, а она, как известно, ослабляет магнитную силу, то уже это одно обстоятельство делает невозможным присутствие значительного количества земного магнетизма внутри нашей планеты. Гипотеза эта легко объясняет периодические изменения. Следя за уклонением магнитной стрелки, мы видим, что северный полюс ее с утра до полудня движется с востока на запад, а потом совершает обратное движение. Когда поутру солнце стоит на востоке, то к востоку лежащие страны, где время уже позже, чем в лежащих на запад, будут согреты солнцем сильнее, чем последние, где еще ночь. Поэтому в этих последних магнетизм и будет сильнее, и господствующая в нашем полушарии (как находящаяся ближе к соответствующему ей полюсу) северная оконечность стрелки направляется к западу; с полудня страны, лежащие к западу, теплее и потому стрелка опять возвращается на восток. На южном полушарии, где преобладает южная оконечность стрелки, мы видим точно такое же, только в противоположном направлении совершающееся движение ее. В явлениях этих нельзя не видеть связи между магнетизмом и теплотой.
74
Людвиг Мозер (Ludwig Moser, 1805-1880) – физик, профессор философии в Кенигсберге. Занимался вопросами земного магнетизма и света. В 1841 г. первым использовал дагерротипию для стереоскопии. Критически отзывался о теории цвета фон Гёте.
Упомянутые выше наблюдения Гумбольдта и Райха оказали сильное влияние на изучение магнетизма. Гаусс, величайший математик XIX столетия, также немало способствовавший успехам учения о земном магнетизме, упоминая о замеченных Араго изменениях магнитной стрелки вследствие влияния северных сияний, допускал, что некоторые изменения стрелки, найденные Гумбольдтом, можно, конечно, объяснить местными влияниями, но далеко не все. Гаусс предполагал, что при этом могут играть роль даже отдаленные силы природы. Поэтому он считал изучение их действия и распространения задачей, достойной естествоиспытателей. Случайные наблюдения, замечает Гаусс, не могут принести пользы науке. Ей необходимы наблюдения детальные, произведенные одновременно с величайшей точностью во многих различных местах. Из этого требования науки, продолжает Гаусс, вытекает необходимость для служителей ее предварительно условиться о плане согласных наблюдений, указанном великим естествоиспытателем Гумбольдтом. Положено было, для возможности сравнения незначительных колебаний магнитной стрелки в различных местностях, делать наблюдения каждые 5 минут, ограничив при этом продолжительность и число сроков. Продолжительность наблюдений была определена в 24 часа; сроками же были выбраны: время от полудня последних суббот в январе марте, мае, июле, сентябре и ноябре до полудня следующего воскресенья. На основании этих начал образовалось в 1836 г. магнитное общество, состоявшее первоначально из университетских и некоторых других значительных городов Европы. Ограничиться наблюдениями в одной части света было, конечно, недостаточно. Благодаря влиянию Гумбольдта, представившего всю важность магнитных наблюдений правительствам: английскому, русскому и северо-американскому, возникли и в других частях света магнитные обсерватории и с тех пор неусыпно следят на всем почти протяжении земного шара за движениями магнитной стрелки. Сознание ученого мира, что Гумбольдт был творцом этой отрасли естествоведения, выразилось лучше всего в том, что к нему обращались все рассеянные по земному шару наблюдатели с результатами своих трудов; в нем, как в фокусе, соединялись все наблюдения по земному магнетизму до появления их в специальных журналах. Благодаря этому почину Гумбольдта и научному рвению ученых эта отрасль естествознания обогатилась громадным материалом, давшим возможность изучить магнитное состояние нашей планеты с большой подробностью, хотя мы должны к этому прибавить, что, несмотря на совершенное, наука не может еще сказать своего последнего слова о том, в чем именно состоит сущность магнетизма, а знакома пока только с разнообразными видами его проявления. Мы вправе надеяться, что продолжающиеся наблюдения ученых достигнут со временем и этой цели, следуя направлению, указанному им Гумбольдтом.
Памятник Гумбольдту перед Университетом Гумбольдтов в Берлине. Фотография 1959 г. к 100-летней годовщине смерти ученого
Резюмируя научную деятельность Гумбольдта по главным отмеченным выше вопросам, нельзя не заметить, что на первом периоде ее сказывается уже та среда, которая оказала такое благотворное влияние на развитие впечатлительного юноши. Многосторонность его деятельности, упорное преследование целей, себе поставленных, непрестанный труд были плодом не только прирожденных качеств Гумбольдта, но едва ли не в большей еще степени результатом счастливого общения его с личностями, выдававшимися над общим уровнем тогдашнего немецкого общества. Бог весть, было ли бы имя Гумбольдта известно не только потомству, но даже его современникам, если бы в юности своей он рос посреди впечатлений дворянской касты и придворных интересов, суживавших взгляды его сверстников, прельщенных легкими успехами и мишурным блеском легкой карьеры привилегированных классов. О существовании их упоминают разве родословные и кроме этих геральдических следов они не оставили после себя никаких, более достойных памяти. Что касается личных качеств, необходимых для преуспеяния на пути, пройденном Гумбольдтом, то мы видим, что способность восприятия, память и прилежание не были сначала в одинаковой степени отличительными его чертами. Первой он в юности вовсе не отличался и только впоследствии способность эта начинает в нем проявляться.
Памятью он одарен был, правда, счастливой, и она не раз оказывала ему неоцененные услуги при его исследованиях, подсказывая ему такие данные, которые будучи забыты не могли бы привести к тем счастливым сопоставлениям, сближениям и выводам, которые встречаются у Гумбольдта почти на каждом шагу. Но едва ли не более всего он обязан был своему неутомимому, настойчивому, не знавшему никаких препятствий труду. Громадная начитанность его видна с самых первых его произведений.
Упомянутым выше общением с учеными и специалистами по разным отраслям знания только и можно объяснить разносторонность деятельности Гумбольдта, которая обнимала самые разнообразные предметы. До его путешествия в Америку мы не замечаем даже, какой отрасли естествознания он отдает преимущество: почти всеми он занимался с одинаковой любовью. Только после этого путешествия становится очевидным, что они служили только подготовкой, средством для главной цели его деятельности – для физического землеведения, исследующего законы, по которым явления природы видоизменяются в разных местностях земного шара. Понятно, что для того, кто задался подобной задачей, знакомство с отдельными отраслями естествознания становится неотложной потребностью, как мы это и видим у Гумбольдта. Под конец жизни он еще расширил свою задачу: в «Космосе» видна первая грандиозная попытка уже не физического землеведения, а физического описания вселенной.
Не менее подготовки и предварительного труда было необходимо Гумбольдту для деятельности на другом поприще, историческом. Он имел в виду не политическую историю, а историю географии. Для успешного занятия подобным предметом необходимо знание филологии, физики, астрономии, географии. Без первой не было бы возможности понимать источники; без остальных нельзя было бы приступить к объяснению самого предмета.
Несмотря на громадные и неоспоримые заслуги Гумбольдта в разных отраслях естествоведения, нашлись однако личности, старавшиеся умалить их, утверждая, что человечество не обязано ему ни одним великим открытием. Известно, что открытия в области естественных наук бывают троякого рода: во-первых, можно открыть совершенно неизвестное явление, как, напр., открытие Гальвани при опытах над лягушками, преобразовавшее совершенно учение об электричестве; во-вторых, можно открыть законы, которым подчиняются известные явления, как это видим в открытиях Коперника и Кеплера; и наконец, в-третьих, можно открыть силу, обусловливающую известный ряд явлений. К этого рода открытиям относится открытие Ньютоном законов тяготения, объяснивших причину, почему светила небесные движутся именно так, как объяснили упомянутые выше великие предтечи его. Если взвешивать важность открытия по последствиям, из него вытекающим, то, конечно, Гумбольдт не может предъявить такого, которое могло бы равняться приведенным выше в пример. Но за всем тем он сделал, как мы видели выше, множество значительных открытий, получающих еще большую важность, если мы примем в соображение их практические последствия, хотя и добытые при посредстве многочисленных сотрудников, которым путь и цель были, однако, указаны неутомимым в исследованиях Гумбольдтом, вполне заслуживающим название полигистора в самом лучшем значении этого термина.