Жизнь Фарадея

"Я люблю посещать здешние кузницы...,- писал в 1841 г. Фарадей в своем швейцарском дневнике (после напряжённой работы он три месяца отдыхал в Швейцарии) и объяснял причину такого пристрастия,- отец мой был кузнец". В семье лондонского кузнеца Джемса Фарадея родился 22 сентября 1791 г. будущий великий учёный. Он был третьим ребенком, старше его на десять лет была сестра Елизавета и на три года брат Роберт, унаследовавший профессию отца. Мать Фарадея была простая, необразованная женщина, но любящая, трудолюбивая жена и мать. "Для мужа и детей никакая работа не казалась ей тяжёлой", указывает биограф Фарадея Бэнс Джонс. Отец Фарадея умер в 1810 г., а мать дожила до счастливого времени, когда её сын стал мировым учёным, и очень гордилась его заслугами. Умерла она в 1838 г. Это была простая, трудолюбивая семья, воспитавшая в детях любовь к труду, рабочую честность и гордость.

Скудные достатки семьи не давали возможности дать детям образование. Фарадей не закончил и начальной школы. Двенадцати лет от роду его отдали в ученики к владельцу книжной лавки и переплётной мастерской Жоржу Рибо. Здесь Фарадей вначале занимался разноской книг и газет, о чём часто вспоминал впоследствии. "Я всегда чувствую симпатию к этому юнцу (т. е. газетчику), ибо я сам некогда разносил газеты." В дальнейшем Фарадей изучил в мастерской хозяина переплётное ремесло, став искусным переплётчиком. Эту свою профессию Фарадей также никогда не забывал. Путешествуя за границей, он не упускал случая изучить там постановку переплётного дела, сам переплетал свои рабочие дневники, а под старость переплёл в большой том свои почётные дипломы.

Работая в мастерской переплётчика, Фарадей много и жадно читал, стремясь восполнить пробелы своего недостаточного образования. Особенно большое впечатление произвели на него статьи по электричеству в "Британской энциклопедии" и книга "Беседы по химии" г-жи Марсе. Майкл (Михаил) организовал домашнюю химико-физическую лабораторию и проделки описанные в этих книгах опыты.

В то время в Лондоне были в большом ходу частные вечерние и воскресные лекции с образовательной целью. Майкл стал посещать лекции по натуральной философии (физике и астрономии) некоего г-на Тэтума, причём шиллинг на оплату лекции давал ему каждый раз старший брат, кузнец Роберт, поощрявший в младшем брате стремление к знанию. Впоследствии Роберт никогда не упускал случая посещать лекции в Королевском институте своего знаменитого брата, и, так же как и мать, гордился своим Майклом. На этих лекциях Фарадей познакомился с служащим одной конторы Бенджаменом Аботтом и студентом Гекстеблем. Они стали друзьями юного переплётчика и охотно помогали его самообразованию. Фарадей много пишет своим друзьям, просит их отмечать орфографические и стилистические ошибки и упорным трудом вырабатывает свой замечательный по простоте и ясности стиль.

Для характеристики нравственного облика Фарадея здесь будет уместно указать на одну его черту. Фарадей, всю ЖИЗНЬ жаловавшийся на плохую память, никогда не забывал ни о своей среде, ни о тех людях, которые помогали ему на жизненном пути. Он писал тёплые благодарственные письма г-же Марсе, с благодарностью вспоминал о друзьях юности и, несмотря на то что Дэви (о чём мы скажем ниже) часто бывал несправедлив и нетактичен по отношению к нему, Фарадей всегда помнил и о научных заслугах Дэви, которые он оценивал очень высоко, и о том, чем он ему обязан.

С Дэви Фарадея свела та же переплётная мастерская, клиентом которой был член Королевского общества Дэне (Dence). Заинтересовавшись любознательным юношей, Дэне доставил ему возможность прослушать четыре последние лекции Дэви в Королевском институте. Это было переломным моментом в жизни Фарадея. Наступил 1812 г., кончался срок учения Фарадея, он должен был стать самостоятельным мастером. Но карьера переплётчика не улыбалась ему, его манила наука, которая, как он думал, "делает своих молодых служителей хорошими и глубокомыслящими"... "Это желание побудило меня, наконец, сделать смелый и наивный шаг и написать сэру Г. Дэви. Я выразил своё желание, равно как и надежду, что при случае он его удовлетворит. Вместе с тем я послал ему запись его лекции"^*.

^* (Тетрадь лекций, каллиграфически переписанных, была тщательно переплетена Фарадеем.)

Дэви откликнулся на письмо Фарадея. Вероятно, его тронула наивная и горячая любовь юноши к науке. Может быть, им руководил и расчёт использовать эту искреннюю преданность.

Может быть, он вспомнил и своё детство, когда его отправляли в ученье к резчику по дереву. Как бы то ни было, Дэви ответил любезным письмом и в начале следующего, 1813 г. пригласил Фарадея на освободившееся место ассистента в Королевском институте. Но он постарался рассеять иллюзии неопытного Фарадея и насчёт его будущего существования (если таковые были у Фарадея) и насчёт идеализации учёной среды.

"Помогая мне в осуществлении моих стремлений к науке, он вместе с тем предупреждал не бросать прежнего места; он говорил, что наука - особа чёрствая, что она в денежном отношении лишь скупо вознаграждает тех, кто посвящает себя служению ей. На моё замечание о возвышенных нравственных переживаниях людей науки он улыбнулся и сказал, что предоставит меня опыту нескольких лет, который в этом отношении исправит мои взгляды".

Действительно, ассистент Фарадей исполнял в лаборатории Дэви обязанности служителя и лаборанта, его эксплоатировала лэди Дэви в качестве слуги и лакея. Когда Дэви в октябре 1813 г. уехал в заграничное путешествие вместе с женой, Фарадей сопровождал их в качестве эконома и слуги. Трудно было молодому, хотя и скромному, но гордому ассистенту решиться на путешествие. Надо иметь в виду, что тогдашняя Европа была враждебна Англии, шла война с Наполеоном. Фарадей хорошо сознавал и то, в какой роли он едет с Дэви. Но чувство благодарности и всегдашнее стремление к расширению своего кругозора взяло верх. Фарадей поехал. Несмотря на возмутительное поведение лэди Дэви, которая всегда старалась "поставить Фарадея на своё место", молодой учёный завоёвывал симпатии в европейском учёном мире.

Конечно, кругозор Фарадея в результате путешествия расширился, он увидел и узнал многое, познакомился с выдающимися учёными. Но всё же путешествие оставило в нём тягостное впечатление, ему пришлось переживать горечь утраты иллюзий. Вот отрывок из его письма Аботту, характеризующий настроения Фарадея:

"Как глуп я был, что оставил родину, тех, кого я любил и кто меня любил, на неопределённое время, которое, вероятно, продолжится долго, быть может, целую вечность. Что такое те прославленные блага, которые приобретаются путешествием? Знания! Конечно, знания света, людей и их отношений, знания о книгах и языках, знания о вещах, которые сами по себе, вообще, весьма ценны, но которые - я это вижу - ежедневно проституируются ради самых жалких целей. Как унизительно быть учёным, если это ставит тебя на одну доску с подлецами и плутами! Как отвратительно, если мы благодаря этому узнаём вокруг себя только мошенничества и обманы! И можно ли их сравнивать с теми, что учились только у природы, проходят по пути жизни счастливые, довольные, с незапятнанной честью и чистой совестью, добродетельные в своих помышлениях, постоянно стремясь к добру и презирая зло, относясь к другим так, как желают, чтобы другие к ним относились".

Таким было впечатление молодого рабочего от нравов и обычаев буржуазного учёного мира. Мы увидим далее, что ему пришлось столкнуться с клеветой и завистью. Насколько тяжело все это переживал Фарадей, видно из того, что он писал даже о своём намерении вернуться к ремеслу переплётчика. Но любовь к науке победила. Летом 1815 г. Дэви вернулся в Англию, и Фарадей вновь получил место ассистента с жалованьем в 30 шиллингов в неделю и квартирой при институте. Здесь он помогает Дэви в его химических исследованиях и начинает самостоятельную работу. В 1816 г. он образовал философское общество из бедных молодых энтузиастов науки, в котором впервые выступил в качестве лектора. Темой первых лекций Фарадея было: "Описание свойств, присущих материи, форм материи и простых веществ".

С того же 1816 г. начали печататься первые работы Фарадея, относящиеся к химии. Ему доверялось уже и редактирование (на время отъезда на каникулы Brande'a - редактора и зав. лабораторией) журнала института "Quarterly Journal of Science". Продолжая читать лекции в Философском обществе, Фарадей совершенствует форму изложения, работает над своей речью и в этих видах берёт уроки ораторского искусства.

Рис. 206. Электромагнитное вращение (рис. Фарадея)

В 1820 г. Фарадей женился на Сарре Барнар; этот брак принёс ему спокойствие и счастье. К этому же времени относится и важный поворот в его научной деятельности. Открытие Эрстеда, как мы уже говорили в предыдущей главе, взбудоражили учёный мир. Фарадей тщательно проверил все опыты и написал для "Quarterly i Journal" исторический очерк по электромагнетизму. Ещё до публикации своих статей Фарадей знал о попытках Волластона получать электромагнитные на получать электромагнитные вращения. Опыты Волластона оказались безрезультатными. Фарадей осуществил в сентябре вращение магнита вокруг тока и тока вокруг магнита, вместе с тем он показал, что его собственные попытки получить по идее Волластона вращение тока вокруг своей оси также потерпели неудачу. Фарадей хотел показать свою статью Волластону, но последний был в отъезде. Статья была опубликована в 1822 г. в "Гильбертовых анналах". Её появление вызвало неблагоприятные для Фарадея слухи, которого обвиняли в плагиате. Фарадей обратился с письмами к Волластону и Дэви, прося реабилитировать его. Волластон заявил, что он вполне удовлетворён объяснениями Фарадея, что же касается Деви, то он, несмотря на своё обещание реабилитировать Фарадея, сделал это в таких неопределённых выражениях, которые оставляли место для сомнений.

В это же время Фарадей получил жидкий хлор. И это открытие дало повод к обострению отношений с Дэви. Дело обстояло так. В отсутствии Дэви Фарадей получил хлоргидрат и исследовал его свойства. Когда Дэви вернулся, Фарадей рассказал ему о своих опытах. Дэви посоветовал Фарадею нагреть хлоргидрат в запаянной трубке. Фарадей последовал совету. В то время как он занимался этим, в лабораторию вошел д-р Парис. Он увидел в одной из трубок следы масла и упрекнул Фарадея, что тот работает с нечистыми трубками. Фарадей сам был поражён этим и немедленно начал исследовать "крамольную" трубку. Как только он отпилил у неё кончик, произошёл взрыв газа - и масло исчезло. Парис ушёл заинтригованный и рассказал о случившемся Дэви. Утром Парис получил от Фарадея записку:

"Милостивый Государь! Масло, которое Вы вчера видели, оказалось жидким хлором. Совершенно преданный Вам М. Фарадей".

Дэви, придя утром в лабораторию и узнав о случившемся от Фарадея, тут же получил жидкий хлороводород и впоследствии при помощи Фарадея получил ряд других жидких газов.

Фарадей написал статью о жидком хлоре, к которой Дэви написал примечание, выставлявшее дело в таком виде, что идея метода принадлежала ему - Дэви, а Фарадей был техническим исполнителем.

В свете этих фактов становится понятным тот инцидент, который разыгрался два года спустя (в 1824 г.) при избрании Фарадея членом Королевского общества. Волластон был в числе лиц, подписавшихся под предложением представить кандидатуру Фарадея. Наоборот, Дэви, бывший тогда президентом общества, настойчиво убеждал Фарадея снять свою кандидатуру. "Я возразил, - говорит Фарадей, - что сделать этого не могу, потому что выставил её не я, а члены Королевского общества. Он заметил, что я должен побудить их взять своё предложение обратно. Я ответил, что заранее знаю, что они этого не сделают. Тогда он заявил, что сделает это как президент. Я ответил, что сэр Г. Дэви сделает, наверное, то, что он считает полезным для Королевского общества". Дэви агитировал против Фарадея, вспоминая и историю с Волластоном. Однако Фарадей был избран всеми голосами против одного. Последний несомненно принадлежал Дэви.

Психологически поведение Дэви было понятно. Его научная карьера клонилась к зениту, а его вчерашний служитель шёл к мировой славе, которая далеко оставила за собой известность Дэви. Дэви несомненно это чувствовал. И по своему характеру, и по своей манере работать эти два человека были антиподами. Дэви были неприятны успехи Фарадея, в нём говорило мелкое чувство зависти, сменившее былое чувство сознания собственного превосходства. Но всё же Дэви был слишком крупным человеком, чтобы долго поддаваться мелким чувствам.

Он понял значение Фарадея ещё до того, как тот сделал свои наиболее знаменитые открытия, и любил говорить, что самым значительным его открытием было то, что он открыл Фарадея. В свою очередь Фарадей никогда не упускал случая воздать должное Дэви. "Это был великий человек", сказал он однажды химику Дюма, заговорившему с ним о слабостях Дэви.

В 1827 г. Фарадей получил профессорскую кафедру в Королевском институте после Бранда, который в своё время заменил Дэви. К своим лекциям Фарадей готовился очень тщательно, и они пользовались большим успехом. Весь этот период он напряжённо работал над разрешением записанной в его дневнике за 1821 г. задачи: "превратить магнетизм в электричество".

В августе 1831 г. десятилетние напряжённые труды Фарадея увенчались успехом: была открыта электромагнитная индукция. С этого года в "Phil. Trans." стали печататься знаменитые "Опытные исследования по электричеству" (Experimental researches in electricity), составившие тридцать серий с более чем 3000 параграфами. Этот великолепный памятник научного творчества Фарадея представляет единственное и неповторимое научное произведение, в котором нашли своё отражение воззрения, мысли и труды великого учёного. Первая серия посвящена электромагнитной индукции. Последняя, тридцатая серия, посвященная законам намагничивания, вышла в 1855 г. Двадцатичетырёхлетняя работа Фарадея запечатлена в этих сериях. Они составляют и биографию Фарадея. Его жизнь делилась между верхним (квартира) и нижним (лаборатория) этажами дома на Albermale Street.

Маленькая племянница, жившая в семье Фарадея (его брак был бездетным), впоследствии вспоминала, как её тетя (т. е. жена Фарадея), уходя из дому, сводила её вниз в лабораторию, где работал её дядя. "Но он часто останавливался возле меня, произносил приветливое слово или наклонялся ко мне и время от времени бросал в воду кусочек калия, для того чтобы мне доставить удовольствие".

В 1836 г. правление общества английских маяков привлекло для консультации Фарадея. Фарадей чрезвычайно много сделал для улучшения техники маяков и как физик и как химик. Рецепты анализа свинцовых белил и электромагнитные машины для освещения - таков диапазон деятельности Фарадея в этом направлении. Судьба дала ему возможность видеть замену лампового освещения в маяках электрическим.

Мы упомянули об этой стороне деятельности Фарадея потому, что она лежит вне его "экспериментальных исследований", что же касается его научной деятельности, а следовательно, и его жизни, то Фарадей оставил опять-таки беспримерную в истории, хронологическую запись не того, что он сделал (это запечатлено в "исследованиях"), а того, от какого дела он отказывался, сберегая свои силы для науки. Из составленной им таблицы видно, что в 1834 г. Фарадей отказался от экспертиз и всяких приглашений на обеды и вечера;

• в 1835 г. он отказался от служебных анализов;
• в 1836 г. вышел из состава президиума института;
• в 1837 г. отменил утренние лекции;
• в 1838 г. решил три дня в неделю никого не принимать.

В самую последнюю очередь (1840 и 1841 гг.) отменены лекции для детей и так называемые "пятницы" - вечерние лекции. Фарадей очень ясно видел свои физические возможности и беспощадно ограничивал себя, нацеливая все свои силы только на одно - научное творчество. Мир удивляется его гениальным открытиям, но не менее удивительна его сила воли и целеустремлённость, побеждавшая все препятствия. Он постоянно жалуется на плохую память. Вот он пишет Барлоу: "...Память сильно мешает мне: так, уже через день я не могу припомнить выводов, к которым пришёл накануне, и вынужден несколько раз повторить весь ход мыслей. Записывание тоже не помогает, ибо и в этом случае забываю... Я забываю, какими буквами изобразить то или другое слово".

Это письмо написано в 1857 г., когда Фарадей до Максвелла и Герца пытался получить электромагнитное действие на расстояние.

Потрясающе звучит написанное в 1862 г. его последнее письмо к другу, немецкому химику Шейнбейну: "Снова и снова я рву мои писания, я пишу чепуху (nonsense). Я не знаю, смогу ли я написать связно строчку. Я не знаю, как долго продлится это тяжёлое состояние. Я не могу более ничего писать".

И в том же 1862 г. Фарадей ставит опыты, которые через 33 года привели Зеемана к его знаменитому открытию. Такова сила духа в этом великом человеке.

Фарадей умер 25 августа 1867 г. Гений, открытия которого были направлены на благо человечества (Гельмгольц был прав, говоря, что до тех пор, пока люди пользуются благами электричества, они всегда будут с благодарностью вспоминать имя Фарадея), умер честным и самоотверженным тружеником. "Уже семидесятилетним стариком он совершает многочисленные, трудные и опасные путешествия, для того чтобы испытать действие различных способов освещения" (Оствальд). Когда друзья, озабоченные его судьбой, выхлопотали ему государственную пенсию и Фарадей явился по этому поводу к министру казначейства лорду Мельбурну, то последний, думая, что имеет дело с лакеем буржуазии, не преминул дать ему понять, что он смотрит на эти пенсии, как на подачки. Сын рабочего и сам рабочий, Фарадей ответил ему полным гордого достоинства письмом, в котором отказывался от всякой пенсии, и заставил покраснеть министра. Мельбурну пришлось просить извинения у Фарадея.

Таков был Фарадей, тихая и скромная жизнь которого полна глубокого внутреннего напряжения. Идеи, оставленные им, полны глубокого содержания. Принято оценивать его деятельность односторонне, с точки зрения "фарадеевских линий", физики эфира, физики электромагнитного поля, родоначальником которой действительно был Фарадей. Но он же был и родоначальником современной атомистики. Его идеи дали повод Гельмгольцу в знаменитой фарадеевской речи высказать смелую мысль о дискретности электричества.

По поводу газового разряда, научному изучению которого Фарадей положил начало, им пророчески сказано:

"Результаты, связанные с различными явлениями положительного и отрицательного разряда, повлияют на теорию электричества сильнее, чем мы теперь думаем".

История показала, что изучение газового разряда привело к открытию рентгеновских лучей, радиоактивности, изотопов, к современной физике атома. И напрасно некоторые современные физики разыгрывают роль "Ивана, не помнящего родства". Современная физика развилась из великих открытий и идей Фарадея.