Том 1. Время Наполеона. Часть первая. 1800-1815

Рамбо Альфред

Новые открытия в астрономии. В то время как Альмагест XIX века составился на основании наблюдений, производившихся с древних времен, неожиданные открытия поставили перед математиками новые задачи и требовали методов, которые могли бы оперировать с совершенно новыми и немногочисленными данными. 1 января 1801 года астроном Пиацци, составляя каталог неподвижных звезд, заметил из Палермо новую звезду, за которой он следил до 11 февраля, но не мог решить, планета ли она или комета, так как пройденная ею дуга была слишком мала. Задача, предложенная ученому миру, была решена Гауссом, который указал время и место нового появления звезды, названной Церерой. По его указаниям Церера была найдена 2 января 1802 года бременским любителем, доктором Ольберсом, и таким образом было установлено существование неизвестной древним планеты, находящейся

между Марсом и Юпитером и заполнившей пробел в системе звезд, возбуждавший со времени Кеплера интерес астрономов.

Наблюдая за планетой Пиацци, Ольберс случайно открыл еще соседнюю планету, Палладу, элементы которой также были вычислены Гауссом.

Профессор астрономии Гёттингенского университета Гардинг в погоне за такой же счастливой случайностью открыл 1 сентября 1804 года планету Юнону. Гаусс показал, что видимые орбиты этих трех планет пересекаются в одной точке пространства. Этого было достаточно, чтобы явилось предположение, что все эти планеты одного происхождения и что другие осколки первоначальной массы должны в свою очередь проходить через те же узлы. Ольберс занялся разысканием их и 29 марта 1807 года открыл четвертую малую планету, Весту. Но прошло тридцать восемь лет, раньше чем снова увеличилось число известных астероидов, столь значительное в наше время (свыше 480).

Если оставить в стороне эти открытия, то пальму первенства в области астрономических наблюдений все же придется отдать Англии благодаря, главным образом, Вильяму Гершелю. Зато французские ученые, желая возможно точнее определить основание метрической системы, предприняли чрезвычайно важное геодезическое измерение. При помощи новых инструментов, изобретенных Борда, Деламбр (1748–1822) принялся за измерение французского меридиана в связи с английскими триангуляциями, а Мешэн (1744–1805) продолжил линию съемки в Испании до Барселоны и пытался продолжить ее даже до Балеарских островов. После его смерти Академия пригласила Био и Араго, поступивших в главную обсерваторию по выходе из Политехнической школы. Через два года Био вернулся во Францию, а Араго продолжил измерения вплоть до Форментеры. В последний момент вспыхнула война 1808 года, и молодому ученому пришлось пережить опасности странной девятимесячной одиссеи, пока, наконец, Академия получила отчет о его наблюдениях, который он все время носил на теле, под сорочкой.

Благодаря Араго была определена длина дуги седьмой части четверти меридиана с точностью, которой до тех пор не удавалось достигнуть [111] . Стало, таким образом, возможным определить с достаточным приближением сжатие земли у полюсов. Дробь ¹/₃₁₀ оказалась весьма близкой к результату, добытому теоретическим методом Лапласа, основанным на гипотезе строго эллиптической формы меридиана.

В 1798 году английский физик Генри Кавендшп (1731–1810) точно определил другую астрономическую постоянную большой важности — плотность земли, определить которую не могли в течение долгого времени из-за несовершенных методов исследования. Он воспользовался крутильными весами Кулона и поставил опыт качания маленького свинцового шарика перед большим шаром из того же металла; таким способом ему удалось измерить взаимное притяжение двух шаров, размеры, масса и плотность которых ему были известны. Приложив затем закон всемирного тяготения Ньютона, Генри Кавендиш определил среднюю плотность земли в 5,48.

111

Однако в настоящее время допускается возможность наличия небольшой ошибки, вследствие которой эталон метра считается несколько короче одной десятимиллионной части четверти меридиана.

Физика: Гальванп, Вольта. Как мы видели, в течение этого периода чрезвычайно важное открытие в области астрономии сделал итальянец; равным образом и в области физики прославились двое итальянцев, заслуживших благодаря важности своих открытий громкую известность. После продолжительного сна в XVIII веке отечество Галилея, казалось, нашло в себе новую энергию. К сожалению, политические события прервали на время научную работу в Италии.

В 1790 году Гальвани (1737–1798), профессор анатомии Болонского университета, произвел свои знаменитые опыты, о которых сообщил в следующем году в сочинении Об электрических силах мускульного движения (De viribus electricitatis in motu musculari).

Он касался металлической пластинкой нервов свежеубитой лягушки, а пластинкой, сделанной из другого металла, ее бедра и, установив таким образом связь между двумя пластинками, замечал конвульсивные сокращения (гальванические сокращения) мускулов.

Опыты были повторены всюду с одинаковым результатом, но относительно объяснения явления мнения расходились. Гальвани полагал, что ему удалось открыть особого рода электричество, которое он назвал животным; следуя тогдашней моде, он приписал действие этого электричества специальному нервному флюиду. Сила, по мнению Гальвани, представляла собой продукт выделения мозга, передавалась по нервам и собиралась в мускульных волокнах, которые он уподоблял лейденским банкам; разряжения электричества при посредстве нервов живого существа и были причиной мускульных движений. Металлическая пластинка в опытах с лягушкой играла роль лишь проводника, обнаруживавшего присутствие скрытого электричества.

Теория Гальвани, от которой в наше время остался лишь технический термин на память о знаменитом итальянском ученом, нашла серьезную поддержку, между прочим, в лице Александра фон Гумбольдта и держалась довольно долго. С другой стороны, сразу объявились ярые противники Гальвани, особенно Вольта (1746–1827), профессор университета в Павии, прославившийся уже в то время изобретением электрофора, электрического конденсатора и эвдиометра, прибора для анализа воздуха.

Вольта доказывал, что животное электричество ничем не отличается от обыкновенного и что оно может зарождаться в организме, но не скопляться. Когда Гальвани отказался присягнуть на верность Цизальпинской республике и впоследствии умер в бедности [112] , Вольта обратил внимание на тот факт, что опыт с лягушкой удавался лишь при условии употребления двух различных металлов, и заключил, что простого соприкосновения этих металлов достаточно для возникновения электричества, между тем как до тех пор его получали только при посредстве трения.

112

Вольта, напротив, получил массу наград от Наполеона.

Для доказательства своей гипотезы Вольта брал ряд металлических пар пластин и составил в 1801 году так называемый вольтов столб, в котором между каждой парой металлических пластинок находился кружок картона, смоченного водой. При помощи такого прибора Вольта получил ряд электрических разрядов, тем более чувствительных, чем значительнее было число элементов и чем сильнее был раствор солей в воде. Вольта решил, что его теория достаточно обоснована.

Опыты Вольта, подобно опытам Гальвани, были повторены другими учеными. Вольтов столб сделался такой же необходимой принадлежностью каждой лаборатории, как и лейденская банка; ученые, не отдавая себе отчета в истинных причинах зарождения электричества, всячески старались путем более или менее существенных видоизменений опыта добиться наибольших результатов с наименьшим расходом энергии. Лучших результатов раньше чем где-либо удалось достигнуть в Англии.

При помощи электричества, добытого путем трения, известная сила передавалась по проводу, соединявшему тела с электричеством противоположных наименований. Этот процесс был известен давно, но так как приходилось вновь заряжать полюсы, то результат получался мгновенный и резкий. При употреблении вольтова столба напряжение в полюсах было» правда, слабее, но оно постоянно возобновлялось: ток становился беспрерывным, по проводу можно было передать механическую работу, не накопленную заранее путем трения, но постепенно образовывавшуюся при посредстве вольтова столба. Наряду со статическим электричеством возникло электричество динамическое, поразительные приложения которого прославили XIX век.

Опыты Карлейля (Carlisle) и Никольсона вскоре показали, что ток вольтова столба разлагает воду на составные части, причем направляет кислород к одному полюсу, а водород к другому. До тех пор знали только, что электрическая искра производит соединение газов; теперь же при помощи нового прибора стало возможным разлагать тела на их составные части. Таково было первое применение вольтова столба, притом с чисто научной целью. Гемфри Дэви подверг поташ и соду действию вольтова столба из 250 элементов. Ему удалось таким путем разложить эти щелочи и определить входящие в их состав металлы.