Русские электротехники

Шателен Михаил Андреевич

На них обратили внимание спустя лишь почти 100 лет после появления первого из этих трудов и то благодаря простой случайности: профессор физики Военно-медицинской академии Н. Г. Егоров читал лекции в качестве приват-доцента и в Петербургском университете. Один из его слушателей, студент А. Л. Гершун, впоследствии известный профессор физики, работая летом в публичной библиотеке в Вильно, случайно наткнулся на книгу, изданную в 1803 г., написанную профессором той же Академии, где читал лекции и Егоров. Заинтересованный студент внимательно пересмотрел книгу и был необыкновенно удивлен, когда дошел до гл. VII, где Петров описывает наблюденное им явление, открытие которого всеми приписывалось Дэви, именно, явление вольтовой дуги. По возвращении в Петербург А. Л. Гершун рассказал о найденной им книге Н. Г. Егорову и сотоварищам по университетской лаборатории. Немедленно достали в библиотеке Военно-медицинской академии труды Петрова и стали знакомиться с ними. Ознакомление это показало, что действительно вольтова дуга была получена Петровым более, чем на 10 лет раньше Дэви. Об этом один из сотрудников лаборатории Н. В. Попов немедленно напечатал заметку в «Электричестве» (1887 г.). Эта заметка была первым, после почти 100 лет молчания, известием об открытии Петрова. Но при ознакомлении с работами Петрова, как изданными, так и сохранившимися в рукописях

в Архивах Академии наук, выяснилось, что Петровым был выполнен вообще ряд ценных исследований в различных областях физики и химии и что его работы являются оригинальными исследованиями, весьма передовыми для своего времени, представляющими и теперь большой, и не только исторический, интерес. Изучением трудов Петрова был установлен его приоритет в открытии электрической дуги. В большинстве курсов физики, по крайней мере русских, с тех пор открытие дуги приписывают Петрову, а не Дэви. Правда, была попытка английских физиков утверждать, что Дэви еще в 1800 г. наблюдал вольтову дугу, но эти утверждения, позднего происхождения, ничем подтверждены быть не могли.

Теперь можно с уверенностью сказать, что электрическая дуга была открыта русским физиком.

У нас не сохранилось ни портрета Василия Владимировича, ни сколько-нибудь подробных сведений о его жизни и личности. Даже могила его была затеряна и только ко дню столетия со дня смерти была с трудом отыскана проф. Н. Н. Георгиевским на Смоленском кладбище в Ленинграде. Зато о научной и учебной деятельности В. В. Петрова сохранилось много материалов, особенно касающихся его работы в Медико-хирургической академии и в Академии наук.

Петров всю жизнь сочетал учебную профессорскую деятельность с исследовательской, придавая этому сочетанию особое значение. Без исследовательской работы профессор не мог быть тем, чем должен быть преподаватель научной дисциплины в высшей школе. Этими взглядами Петрова и объясняется, главным образом, та изумительная настойчивость, которую он проявлял всегда, когда дело шло о создании или улучшении физических кабинетов. Эту настойчивость он проявлял и в Медико-хирургической академии и в Академии наук. Петрову приходилось бороться и с косностью и невежеством администрации, и с недоброжелательством некоторых коллег, а также с врагом более страшным, чем невежество, косность и недоброжелательство, а именно с тем мракобесием, которое царило тогда в правящих кругах России, мракобесием, приведшим в дальнейшем к разгрому Казанского университета, к тяжелым событиям в Петербургском и других университетах и вообще к падению высшего образования. После мрачных годов царствования Павла воцарение Александра I приветствовалось, как заря новой жизни. В возможность радикальных перемен верили многие даже передовые умы того времени. Но скоро наступило горькое разочарование. «Дней Александровых прекрасное начало» осталось в прошлом, наступило мрачное время реакции, мистицизм, аракчеевщина царили в России. Особенным преследованиям подвергалась наука. «Ученье — вот чума, ученость — вот причина, что ныне пуще, чем когда безумных развелось людей, и дел, и мнений» — устами одного из героев Грибоедовской комедии выражает свое мнение реакционная Россия. И с этой «чумой» боролись всякими средствами. Всякие новые мысли, новые теории признавались «безумными» и навлекали на авторов и самих выразителей гонения, особенно, когда в них видели, а это имело место почти всегда, развитие материалистических идей. Преподавание, особенно в высших школах, было взято под строгий контроль и должно было подчиняться ряду директив вроде следующей: «Вера должна быть душою в преподавании наук. Она должна сопровождать юношество на всяком его шаге к приобретению знаний… Все науки должны быть согласованы с ее, веры, началами, ибо, если молодые люди найдут между тем или другим какое-либо противоречие, они придут в ужасное недоумение». Чтобы избежать этого «ужасного недоумения», и принимались радикальные меры, например устанавливался такой порядок: «Для избежания вредного лжемудрствования в науках отвлеченных надлежит во всей Империи ввести единообразное преподавание оных по книгам Правительством одобренным, от которых отступать профессорам ни в каком случае позволять не следует».

Особенно подозрительной, даже в глазах многих ученых, казалась физика: «физические науки, — говорит один из профессоров того времени, — также обращены на то, чтобы опровергнуть повествование о сотворении мира, о потопе и о других достоверных событиях, о которых священные книги сохранили для нас память». Чтобы этого не было, «Профессор теоретической и опытной физики обязан во все продолжение курса своего указывать на премудрость Божью и на ограниченность наших чувств и орудий для познания непрестанно окружающих нас чудес».

Действительно, истинным «чудом» из всех окружавших тогда русского ученого «чудес» было то, что наука все-таки не погибла и что, в частности, Петрову все же удалось создать две очень крупные по тому времени физические лаборатории и, работая в этих лабораториях, сделать ряд ценнейших вкладов в мировую науку.

Многочисленные сохранившиеся документы характеризуют те условия, в которых Петров устраивал свои лаборатории, и ту настойчивость, с которой из года в год, в течение десятилетий, он боролся за каждое их пополнение. «Представления», «рапорты», «донесения» Василия Владимировича по начальству, полные, иногда самыми элементарными, доказательствами пользы предлагаемого им мероприятия, иногда представляют собой прямо вопль отчаявшегося человека [ 5 ].

5

См. статью А. А. Елисеева: В. В. Петров — организатор физических кабинетов», в цитированной выше книге «Академик В. В. Петров», из которой заимствованы и некоторые цитаты, приведенные в предыдущем тексте.

Основание физическому кабинету Медико-хирургической академии, в котором в дальнейшем Василий Владимирович открыл вольтову дугу, было положено передачей в Академию ряда приборов, отобранных В. В. Петровым из анатомического кабинета, состоявшего при Государственной медицинской коллегии. Затем Петрову удалось добиться ассигнований на постройку ряда приборов в России и даже на выписку их из-за границы. Одним из способов пополнения физического кабинета была покупка приборов у частных лиц и у владельцев частных коллекций физических и химических приборов. Так были приобретены в 1797 г. две электрические машины, «стекло которых имеет вид цилиндра», электрическая машина, «коей стеклянный круг имеет в диаметре 40 английских дюймов, а медный кондуктор 5 футов длины и 5 дюймов в диаметре» и т. д. Были и коллекции постоянных магнитов. Далеко не все получаемые приборы были в исправном состоянии, и Петрову приходилось ремонтировать их и даже переделывать,

прибегая к помощи мастеров, бывших тогда в Петербурге. При этих ремонтах выказались полностью и научная подготовка Петрова и его конструкторские способности. Об этом можно заключить, например, из постановления конференции по докладу Петрова о приобретенной электрической машине с 40-дюймовым кругом. «Судя по величине стеклянного круга и кондуктора сей машины, — говорится в этом постановлении, — должно бы ожидать от нее сильных действий, каковых, однако, не производила она, как оный профессор (Петров) удостоверился о сем в бытность за приемом объявленных инструментов». Конференция признала необходимым исправить все недостатки машины, что привело к полному ее переконструированию, при котором были использованы только стеклянный, круг и кондуктор, все же остальные части были заменены новыми по указаниям Петрова. Переделка дала хорошие результаты и в донесении Петрова конференции он сообщает, что «машина переделана мастером Роспини сходно с моим о переправке ее представлением» и, что «испытывая действия сей (переделанной) машины при сухом и не весьма теплом воздухе, находил я оные столь сильными, что из кондуктора выскакивали, почти беспрерывно, большие искры в медный полированный шар, поставленный от него в расстоянии шести — восьми дюймов, а изредка выскакивали и большие в размере девяти с половиной и даже десяти дюймов; при самом же сухом и холодном воздухе можно ожидать еще сильнейших действий от сей машины, переправка коей, следовательно, произвела сильнейший успех». Проф. Петровым были переделаны и сконструированы и другие физические, в частности, электрические приборы, позволявшие ему вести широкие и разносторонние исследования в разных областях физики и химии. О работах этих он делал сообщения, писал отчеты и доклады. Им написаны и изданы три книги, в которых собраны сведения о его работах по химии и физике. Это «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений» (1801 г.), «Известие о гальвани-вольтовских опытах» (1803 г.) и, наконец, «Новые электрические опыты» (1804 г.). Кроме того, в издании Академии наук, главным образом, в «Умозрительных исследованиях Императорской Академии Наук» помещен ряд мемуаров и статей, касающихся произведенных им работ. Часть работ Петрова, однако, не была напечатана и многие из них, к сожалению, утеряны.

В наиболее ранней из изданных им книг, полное заглавие которой «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений Василия Петрова, профессора физики при Академии Санкт-Петербургской Медико-Хирургической и Свободных Художеств. Часть первая, в Санкт-Петербурге, в типографии Государственной Медицинской Коллегии, 1801 года», помещены работы Петрова, относящиеся к теории горения. Петров был верным последователем Лавуазье и горячим противником «флогистонистов». Все его работы в этой области проф. Меншуткин [ 6 ] характеризует, как содержащие разработку одной основной темы, которую можно коротко формулировать так: «Проверить на опыте все следствия кислородного учения Лавуазье и изучить все случаи кажущегося отступления от него». Как выполнить эту задачу, Петров размышлял долго и много и выполнил ее с замечательной полнотой, обнаружив глубокое знание литературы, способность ставить самые трудные эксперименты и делать из них нужные выводы.

6

«Академик Петров В. В.», статья Б. П. Меншуткииа «В. В. Петров, как химик».

Две другие книги В. В. Петрова касаются, главным образом, его опытов в области электричества, хотя и в них он много говорит и о горении и об окислении. Ставшая теперь наиболее известной книга Петрова озаглавлена так: «Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской Медико-Хирургической Академии. В Санкт-Петербурге, в типографии Государственной Медицинской Коллегии, 1803 год» (фиг. 1).

Для электриков она представляет наибольший интерес, так как в ней изложено основное открытие Петрова — открытие вольтовой дуги. Путь, которым Петров пришел к этому открытию, весьма интересен и поучителен. Он полностью характеризует и методы работы Петрова и способы его подхода к разрешению занимающих его вопросов. Деятельность Петрова в Медико-хирургической академии только что начиналась и работы его по организации физического кабинета были в самом разгаре, когда до него дошла весть об изобретении итальянским физиком Вольта нового электрического генератора, получившего название «вольтова столба», значительно отличавшегося по своим свойствам от всех ранее известных генераторов, т. е. от электрических машин со стеклянными кругами, электрофоров с мехом и т. п. Тогда как все известные до Вольта источники электричества позволяли наблюдать лишь кратковременные электрические явления, сопровождавшиеся световыми, звуковыми или тепловыми явлениями, или наблюдать механическое взаимодействие между наэлектризованными телами, причем все эти явления происходили в изолирующей среде, вольтов столб давал возможность наблюдать электрические явления и в проводниках и притом в течение более или менее длительного времени, т. е. наблюдать явление, которое впоследствии получило название «электрического тока».

Как известно, Вольта уже при первых своих экспериментах, являвшихся до некоторой степени повторением опытов Гальвани с разными видоизменениями их условий, пришел к заключению, что во всех случаях он имеет дело с течением электричества. Дальнейшие опыты привели Вольта к заключению, что причиной этого течения является не препарат лягушки, как думал Гальвани, но проводники, составляющие электрическую цепь, при условии, однако, чтобы проводники были не однородны. В дальнейшем Вольта установил свой «ряд» проводников и деление их на два класса. С точки зрения унитарной теории электричества, которой он придерживался, Вольта объяснял явление тем, что в месте соприкосновения один металл отнимает электричество от другого, что и вызывает электрический ток в цепи. Отнятое электричество по внешней цепи, содержащей проводник второго класса, возвращается к проводнику первого класса, опять отнимается и т. д. Получается в цепи непрерывное течение электричества, т. е. электрический ток. Над этим явлением и стали экспериментировать электрики с первого года XIX в. Все новые наблюденные факты стали пытаться объяснять с точки зрения, высказанной Гальвани (животное электричество), или с точки зрения, высказанной Вольта (контактное электричество). Появились термины «гальванический» и «вольтаический», применявшиеся сторонниками того или другого ученого, но впоследствии начавшие применяться безразлично в одном и том же смысле для обозначения одного и того же явления. Трудно найти основания для предпочтения одного термина другому.