Современный чародей физической лаборатории

Вуд Роберт Вильямс

Насколько "гигантская игрушка" (завод воздуходувных машин Стэртеванта) вошла в этот фундамент, показывает тот факт, что уже после поступления в Гарвард он в один прекрасный день опять пробрался на завод и с помощью мощных машин с успехом опроверг теорию "водяной смазки" ледников, которую выдвигал в то время знаменитый геолог, Натаниель Саутгейт Шалер [Н. С. Шалер - (N. S. Shaler) (1841- 1906). Ред.]. Шалер был блестящ, популярен и знаменит по всему миру в своей области, но молодой Вуд, который ничему не верил на слово, имел с ним много столкновений. Один из их споров кончился тем, что Вуд окончательно уверился, что Шалер абсолютно неправ в своей любимой теории о загадочном отсутствии следов ледников в обширных областях Северной Америки; Шалер объяснял этот факт тем, что некоторые из ледников имели огромный вес, давление которого расплавляло лед в их нижнем слое и создавало

подобие жидкой "подушки", по которой они и скользили. Это было известно, как "теория движения ледников по воде, образовавшейся в результате давления". Шалер утверждал, что в упомянутых областях лед, находившийся в соприкосновении с почвой, был расплавлен давлением, в результате чего не появлялись силы, которые передвигали бы валуны по поверхности земли.

Вуд ничему в этой теории не верил. Он решил, что имеет средство доказать неправильность теории. В Гарварде, конечно, не было аппаратов достаточной мощности, чтобы произвести тот опыт, который он задумал Поэтому он пришел опять к своему старому другу Стэртеванту и его вентиляторному заводу. Стэртевант был очень обрадован и заинтересован. Он дал Буду разрешение делать все, что тот найдет нужным.

Был изготовлен большой чугунный брус с аккуратно высверленным цилиндрическим отверстием около двух дюймов диаметром и восьми - глубиной. На токарном станке выточили цилиндр, точно подходивший к отверстию в болванке, который должен был служить поршнем, передающим давление на лед. Отверстие наполнили до половины водой, выставили на улицу в морозную погоду и заморозили. На поверхность льда в середине отверстия была положена свинцовая пуля, а затем воду долили почти до верха и опять заморозили. Стальной цилиндр был вставлен сверху и поджат до соприкосновения со льдом, а затем подвергнут давлению в много тонн на квадратный дюйм, с помощью мощного гидравлического пресса. Это давление было во много раз больше, чем то, о котором, говорил Шалер в своей теории. Оно соответствовало давлению слоя льда в две мили толщиной.

Под этим невероятным давлением вокруг цилиндра выдавились тонкие, как бумага, листки льда и несколько тонких, как иглы, льдинок выскочили прямо сквозь чугунную болванку. Лед пробил себе дорогу через дефекты отливки. Но это не ослабило давления, постоянная величина которого контролировалась манометром пресса.

Вынув болванку из-под пресса и разогрев ее настолько, что ледяной цилиндр начал таять, можно было удалить стальной поршень и вытрясти замерзший ледяной цилиндр. Пуля была обнаружена в центре, в том самом месте, куда ее положили, ясно этим показывая, что ни одной секунды лед в цилиндре не существовал в виде "воды, образовавшейся под действием давления".

Вуд, несмотря на то, что он еще не окончил Гарварда, опубликовал эти результаты в American Journal of Science после того, как сообщил их Шалеру. Шалер упал духом, но гордился Вудом и был полностью убежден результатом опыта.

Маленький мальчик, выросший теперь в дерзкого юношу, в последний раз вернулся к своей огромной игрушке и применил ее, чтобы сделать первый важный вклад в науку.

ГЛАВА ВТОРАЯ

Четыре "непримиримые" года в Гарварде. Вуд смело спорит со своим профессором и мечтает

С осени 1887 года и до окончания Гарварда в 1891 году молодой Роберт был сложной проблемой для людей на факультете, с которыми он соприкасался и спорил. На некоторых занятиях он был удивительно блестящ и оригинален, к другим- настолько равнодушен, что едва избегал провала на экзаменах. Это же самое произошло бы с ним и в любом другом университете. Когда я спросил его, как случилось, что он выбрал именно Гарвард, он сказал: "Отец выбрал его".

Он поступил с максимальным допускавшимся числом переэкзаменовок. Он избавлялся от них, сдавая каждый год по одному или по два лишних предмета, но оставался "слабым" студентом с точки зрения академических ученых мужей, не поощрявших оригинальности, - а они в то время были в большинстве. Однако уже в то время Гарвард, в ответ на предложенную президентом Элиотом "избирательную" систему обучения, отступил от жестких программ, заставляющих каждого студента проходить установленный набор дисциплин, главным образом, классических. Буду был разрешен значительный выбор. Дисциплины были в большинстве естественно-научными. Он специализировался по химии и вероятно занимался бы ею всю жизнь, со своим прометеевым восхищением перед огнем и взрывами, если бы... уборная в одном- и весьма порядочном- пансионе в Лейпциге не открывалась прямо в столовую...

В то же время, когда основным занятием его в Гарварде была химия, он серьезно увлекался также геологией, и знаменитый профессор

Шалер однажды сказал его отцу: "В нем пропадает хороший геолог, а получится плохой химик". Несмотря на эпизод с ледниками и другие споры, Шалер оставался его лучшим другом на факультете. Вуд глубоко восхищался им, и я думаю, что именно Шалер оказал решающее влияние на складывавшийся характер - и некоторые идиосинкразии - будущего профессора физики. Шалер был похож на какого-то. университетского Барнума, показывающего публике кошек и слонов красного цвета. Как живо вспоминает Вуд, это был рыжебородый, длинноногий кентуккиец, известный своей "геологической походкой", которая заставляла студентов бежать за ним рысью, когда они следовали за своим профессором во время экскурсий по скалистому берегу Массачузетса или по каменоломням, которые они посещали. Шалер читал самый популярный на факультете курс, который был обозначен в каталоге NH-4. Популярность объяснялась отчасти тем, что это была "легкая работа", но у его аудитории были и другие достоинства, которые восхищали более серьезных студентов. Иногда профессор откалывал такие штуки, с которыми не мог сравниться хороший водевиль. Один из образцов фантастического красноречия Шалера так удивил Вуда, что сейчас, через пятьдесят лет, он все еще помнит его наизусть. Речь эта никогда не была напечатана, и он умолял меня включить ее в книгу.

Однажды геолог рассказывал о постепенном развитии жизни на земле, о предусмотрительности природы, давшей некоторым видам ужасающую плодовитость, спасающую их от исчезновения, о необходимости массового уничтожения некоторых низших форм жизни, чтобы этим дополнить естественный ход борьбы за существование. Он закончил свою речь так:

"Самка aphis, т. е. обыкновенная травяная вошь, джентльмены, кладет за одно лето три тысячи яиц, джентльмены, и я подсчитал, что если бы все потомство было живо, с того дня, как эти вши впервые появились на земле, мы имели бы цилиндр, состоящий из них, основанием со всю орбиту Земли вокруг Солнца, и растущий в высоту, устремляясь в пространство, со скоростью, большей, чем скорость света!"

Хотя наш молодой студент и был в полном восхищении от стиля и энергии Шалера, но часто он выступал с яростными опровержениями теорий и выводов профессора. Шалер защищал фантастическую теорию, полностью изобретенную им самим, о том, что Земля много лет назад сама извергла те метеоры и метеориты, которые теперь время от времени падают на нее. Астрономия считает, что это - осколки комет, движущиеся по орбитам подобно астероидам, и, если во время своих блужданий они попадают в поле земного тяготения, они врезаются в атмосферу, раскаляются докрасна и падают на землю, в лесах Сибири или на лугу, где пасется корова старика Джонса.

В одной из лекций Шалер сказал: "Я уверен, что более правильно рассматривать метеориты как вулканические бомбы, выброшенные огромными кратерами во время извержений, когда земля была моложе и энергичней. Эта массы лавы извергались с такими скоростями, что, хотя они и не преодолели полностью притяжение Земли, они полетели по орбитам огромного эксцентриситета и, вместо того, чтобы сразу же упасть обратно, возвращаются на нашу планету через миллионы лет..."

Молодой Вуд, в то время еще только второкурсник, но при этом весьма "непримиримый", был "астрономом" уже с десяти лет. После лекции он обратил внимание Шалера на то, что для подобного явления необходимы скорости больше семи миль в секунду, т.е. в пятнадцать раз больше, чем скорость винтовочной пули. Шалер был, как все по настоящему великие люди, терпимым даже в своей нетерпимости, и Вуд долго спорил с ним, но, конечно, не мог нисколько поколебать убеждение профессора. На этот раз даже огромный завод Стэртеванта со всеми своими машинами не мог помочь сделать решающий эксперимент.

Профессор Джексон из Химического отделения был совсем другой фигурой, чем Шалер. Его коньком были наставления. Это о таких людях, как он, писал Вильям Блэк [В. Блэк (1757- 1827)- английский поэт и художник. Ред.], что свирепые тигры мудрее их. Он препятствовал самостоятельным опытам студентов и особенно налегал на исследовательскую работу в лабораториях.

Вуд прочел о соединениях йода с азотом, которые можно получить, поливая аммиаком кристаллы йода и давая им высохнуть на фильтровальной бумаге. Это соединение - весьма опасное взрывчатое вещество, совершенно безобидное, пока оно не высохло, но в сухом виде детонирующее со взрывом при самом легком прикосновении. Даже муха, севшая на порошок, может вызвать взрыв его. Метод приготовления был так прост, что он не мог удержаться от искушения попробовать проделать это в лаборатории, где он должен был заниматься только качественным анализом.