Американские ученые и изобретатели

Уилсон Митчел

Джозеф Генри, школьный учитель математики в маленьком городишке неразвитой страны, задал себе такой вопрос: если электричество может вызывать магнетизм, то почему бы магнетизму в свою очередь не вызывать электрический ток? Он не только нашел ответ, но и далеко опередил всех предшественников глубиной своих исследований.

В юные годы Генри ничто не указывало на его исключительные способности и интерес к науке. Он вырос в нищете, недалеко от Олбани, богатого тихого городка, который не захватила волна переселения на Запад. Мечтательный мальчик, едва умевший читать, был батраком на ферме, потом учеником в лавке. Однажды, когда ему было тринадцать лет, он в погоне за убежавшим кроликом попал в подземный ход под церковью. Выбравшись наверх, мальчик очутился в запертой

комнате, где была целая библиотека увлекательных романов. Он забыл о кролике и принялся читать книги, одну за другой.

Четырнадцатилетний мальчик был настолько увлечен высокими романтическими чувствами, что, попав в следующем году в Олбани, куда его послали зарабатывать себе на жизнь, тотчас же направился прямо в театр Грин Стрит, где в это время великий Джон Бернард руководил своей знаменитой труппой. В течение двух лет Джозеф Генри, необычайно красивый, очень высокий для своего возраста, был старательным, способным учеником «здоровенных детин в саженных париках, которые рвут перед вами страсть в куски и клочья» [3] .

3

«Гамлет», акт 3-й.

В шестнадцать лет он сделал для себя второе великое открытие. Однажды он так заболел, что не смог пойти в театр. Томясь от скуки, он невзначай раскрыл книгу, оставленную другим жильцом. Даже на склоне лет он помнил наизусть абзац, которым начиналась первая страница: «Вы бросаете камень или пускаете стрелу в небо. Почему они не летят все время в том направлении, куда вы их послали? И почему, наоборот, пламя или дым всегда устремляются вверх, хотя к этому их не принуждает никакая внешняя сила?» Джозеф Генри открыл для себя мир науки.

В мелочах Генри никогда не был решительным. Однажды, заказав пару башмаков, он изо дня в день менял фасон, не зная, какой выбрать носок — круглый или квадратный. Выведенный из себя сапожник сделал один носок круглым, а другой квадратным. Однако важные решения Генри принимал, не колеблясь. Без всякой подготовки он решил пойти на сцену. Теперь он внезапно решает стать физиком, будучи еще менее подготовленным в этой области.

Генри пришел в Академию города Олбани и заявил, что хочет стать студентом. К счастью, он был таким талантливым, что все, о чем он мечтал, стало явью. За семь месяцев вечерних лекций и дополнительных занятий он впитал в себя достаточно знаний, чтобы получить место учителя в сельской школе. Теперь он имел средства для того, чтобы учиться дальше. Работа в школе и посещение занятий в Академии поглощали более шестнадцати часов в день, но Генри поистине наслаждался такой жизнью.

Позже он бросил работу в школе и уговорил доктора Бека, профессора химии, взять его в качестве помощника, который демонстрирует опыты во время публичных лекций. В новой работе ему помогала сценическая подготовка: благодаря ей он сумел сделать все опыты доходчивыми, убедительными и даже, насколько это позволяла обстановка, театральными. Здесь он приобрел быстроту и четкость в работе, которыми позднее отличались его собственные опыты.

Закончив курс обучения в Академии, Генри получил место инспектора и инженера на канале Эри. Дни нищеты, казалось, остались позади, и перед ним открылась широкая дорога в будущее. Повсюду — от портов Востока до далеких гор Висконсина — не было места, где бы человек, подготовленный так, как Генри, не мог разбогатеть. Однако он проработал на каналах всего несколько месяцев. Ему предложили должность профессора математики и физики в Олбани. Понимая, что страна нуждается в знающих преподавателях еще более остро, чем в инженерах, Генри нехотя принял этот пост.

За несколько месяцев работы Генри инженером штат Нью-Йорк выплатил ему 2083 доллара. То, что он сберег из этой суммы, и страховой полис на 4000 долларов — вот все, что он оставил после своей смерти в 1878 году, хотя за свою жизнь ему не раз приходилось распоряжаться миллионами долларов из общественных средств.

Генри

получает электричество с помощью магнетизма

Электромагнит, построенный Генри и способный поднять груз весом в тонну. На подковообразный магнит из мягкого железа было намотано большое количество витков изолированной проволоки, Ток от гальванической батареи Ьс превращал подкову в магнит, и она притягивала плоскую железную плиту, называемую якорем. К якорю была подвешена платформа, на которую можно было поместить известный груз.

Когда в 1826 году Джозеф Генри возвратился в Олбани, самым ценным из того, что он привез с собой, было основное качество великих исследователей — способность воплощать любую идею в простые и ясные формы. Его логика работала со скоростью интуиции.

Генри был загружен преподавательской работой, и единственным временем, которое он мог выкроить для исследований, были каникулы, когда ему разрешалось превратить один из классов в лабораторию. Первое, что он сделал, — приступил к созданию электромагнитов, сконструированных Стодженом и действующих на принципе Араго и Эрстеда. На стержень из ковкого железа, покрытого шеллаком, свободно наматывался голый провод. Когда электрический ток проходил по проводу, стержень намагничивался. Стоджен в своих опытах согнул железный стержень в виде подковы, и когда он включал электрический ток, электромагнит поднимал в воздух 7 фунтов металла. При выключении тока металл столь же эффектно падал.

Однажды летом в классной комнате Генри построил магнит, который мог поднимать груз весом в целую тонну. Эта установка была в 300 раз мощнее, чем у Стоджена. Вместо изоляции железа, как это было у Стоджена, Генри изолировал провод, что позволило ему уместить огромное число витков провода на очень небольшом пространстве. Генри описал установку в «Американском научном журнале», который издавал Силлимэн в Йеле. Но заграницей никто статьи не читал.

Создавая чрезвычайно мощные магниты, Генри задумался над проблемой получения электричества с помощью магнитного поля. Он установил, что все исследователи до него заблуждались, считая, что постоянный электрический ток индуцирует постоянное магнитное поле. Поэтому их поиски и были направлены на то, чтобы с помощью постоянного магнитного поля индуцировать ток. Его предшественники обычно делали один и тот же опыт: наматывали провод на кусок намагниченного железа, а затем соединяли его концы в надежде получить искру.

Генри открыл, что правильное решение состоит в том, чтобы как раз не пользоваться постоянным током, а создать переменное поле. Оказывается, можно вызвать электрический ток в замкнутом витке проводника и просто водя магнитом возле провода.

Он пошел дальше. Сначала, пропустив электрический ток через провод, он создал вокруг провода магнитное поле. Затем, меняя ток, заставил колебаться и магнитное поле. Второй провод, помещенный рядом с первым, таким образом, уже находился в переменном магнитном поле, и в этом проводе индуцировался ток, хотя он и не был подключен к какой-либо батарее. Простым изменением тока в одном проводнике Генри смог индуцировать ток в другом, хотя эти два проводника не соединялись между собой.

Вся эта работа и некоторые другие были проведены в свободные летние месяцы в течение ряда лет вплоть до 1831 года. Однако Генри не хотел публиковать результаты своих работ, пока у него не накопится достаточно большого количества научно подтвержденных фактов. Всю свою остальную жизнь Генри пришлось сожалеть о том, что он не торопился опубликовать результаты своей работы. «Мне следовало напечатать все это раньше, — грустно говорил он своим близким друзьям. — Но у меня было так мало времени! Хотелось свести полученные результаты в какую-то систему. И откуда мне было знать что кто-то другой по ту сторону Атлантического океана занимается той же проблемой?»