12
ОЧЕРК
РАЗВИТИЯ ФИЗИКИ
В АКАДЕМИИ НАУК
С. И. Вавилов
Выдающийся советский физик академик Сергей Иванович Вавилов, былший с 1945 по 1951 год Председатом Академии наук СССР, много внимания уделял вопросам истории физики. Средя его работ есть статья под названием «Очерк развития физики в Академии наук за 220 лет». Она была нацчатана в 1945 году, к юбилею Академии, в «Очерках по истории Академии наук», выпущенных Издательством АН СССР. В этой статье С. И. Вавилов охарактеризовал вклад членов Академии в развитие отечественной физики. Небольшие редакционные дополнения к статье приводятся в квадратных скобках.
«… собирая Академию в России, где не было еще университетов и даже средних школ, Петр, несомненно, понимал, что она не может быть копий Парижской Академии наук и Лондонского Королевского общества. Русская Академия не могла быть вершиной ученой парамиды, как во Франции и в Англии, по причине отсутствия самой этой парамиды. В задачу новой Академии прежде всего входило ее создание. По этой причине на берегах Невы возникла Академия совсем особого рода. Наряду с учеными заседаниями, на которых… Бернулли, Эйлером и другими делались сообщения по самым острым вопросам европейской науки, все академики занимались университетским и гипназическим преподаванием и прежде всего были профессорами. На академков возлагалась, помимо того, больше и трудная работа по заностороннему изучению России, ее природы, истории, народов, языка; академики постояно привлекались к техническим экспертизам, к организации производства. Это необходим имеет в виду, рассматривая первый период физики в Академии до самого конца XVIII века. Число лиц, причастных к развитию физики в Академии наук в течение всего XVIII века, очень невелико; это — академики, официально занимающие кафедру физики или фактически работавшие в этой области, небольшой технический персонал механиков, оптиков и отделные изобретатели, вроде знаменитого Кулибина.
Научная жизнь Академии долго времени, до недавнего прошло, целком определялась личным составом ее членов. Поэтому, естественно, наш очерк строится на комментированном списке членов Академии…
Даниил Бернулли (1700—1782)… в своем знаменитом трактате по гидродинамике (который он писал в Петербурге) и длином ряде метуаров по механике и акстике проявил себя как один из самых заметных представителей математической физики. В Петербурге он пробил 8 лет (1725—1733), но до конца жизни сохранил техническую связь с Академией…
[Даниил Бернулли введ в механику принцип сохранения «живой силы» (суммы произведений масс тела на квадраты скоростей). Исподя из
13
Д. Бернулли
этого принципиа, он получил знаменитый закон, характеризующий движение жидкости по трубам.]
Иоганн Лейтман (1667—1736)… занял в Академии кафедру механики и оптики, и его по праву можно назвать отцом оп讶ехники и точной механики в России. Он был известен Петру I как автор книг о часах и шлифовании стекол, и Петр стремился пригласить его в России еще до основания Академии. Прибив в Петербург в 1726 году, он вскоре взялся за налаживание работ по точной механике и оптике… Есть достаточные основания думать, что особое внимание и успехи в практических областях оптики в Петербурге в XVIII века в работах Ломоносова, Кулибина, Эпинуса, Эйлера и других были в значительной мере определены детельностью академика Лейтмана.
Великий Леонард Эйлер (1707—1783)… был в Петербургской Академии сначала профессором физиологии, затем физики и, наконец, математики… Вместе с Петром I и Ломоносым Эйлер стал добрым гением нашей Академии, определяющим ее славу, ее крепость, ее продуктивность. Физика Эйлера, конечно, бlekнет в лучах его математической славы, но сама по себе она очень импозанна и заслуживает гораздо большего внимания, чем ей уделяется до сих пор. Несмотря на роковые ошибки волновой оптики Эйлера, именно она подготовила оптику Френеля. Диоптрическое фолланты*) Эйлера, написанные в Петербурге, знаменовали поворотный пункт в развитие геометрической оптики. Его «Письма о некоторых физических и физофисических материи», письные к некоторой немецкой princesce — великолепная популярия и полная оригинальность идеи энциклопедия физики XVIII века. По отличному русскому переводу «Писем», сделанному учеником Эйлера академиком Румовским, учились физике многое поколения русских людей.
Георг Рихман (1711—1753)… наведки запечател свое имя в истории физики как экспериментатор, граничски погибший на посту во имя науки… Занимался он вопросами о парообразовании, воздействии на насосами и машинами для подмена воды, а также других разнообразными естественно-наченными и техническими явлениями и задачами. К электрическим опытам Рихман перешел задолго до знаменитой публикации Франклина… Известие об опытах Франклина в 1752 году произвело во всем мире такое же впечатление, как в свое время первые наблюдения Галилея с телефоном, а в конце XIX века — опыты Рентгена. Всюду, в том числе и в Петербурге,lixорадочно принялись за их повторение. Рихман с громадным увлечением занялся наблюдениями над грозами и атмосферным электристом у себя на дому, на углу 5-й линии и Большого проспекта Васильевского острова. Хорошо известны
[*) Имеется в виду сочинение Эйлера под названием «Диоптрика».]
14
обстоятельства гибели Рихмана во время опыта 26 июля 1753 года [он погиб от удара молнии]. Работа Рихмана в Академии — одна из трагических, но славных стран академического физики.
Миханл Васильевич Ломоносов (1711—1765)… Во всех областях науки и «художеств», которые занимались Петербургская Академия в XVIII века (за исключением математики), Ломоносов был, бесспорно, самым замещенным и наиболее самобытным представителем. Для русского государства Ломоносов стал вопросным доказательством талантов, склонностей и умения русского народа в деле науки и культуры… Известно, что Ломоносов считал основной «профессией» своей химию, но в химии Ломоносов по премиуществу был великим физик-химиком. Вместе с тем, и в области чистого физических Ломоносов проявил себя с поражательной шировой и оригинальной. Заслужили Ломоносова в физике начнаются с создания необходимых условий для развития ее в России…
Во втором издании [переведенной М. В. Ломоносовым] «Вольфанской экспериментальной физики», в 1760 году, Ломоносов помещил «Прибавления к экспериментальной физике», заключающее краткие упоминания о некоторых результатах в области физики, полученных им самим. Это, прежде всего, его кинетическая теория теплоты, или, как он говорит, «моя система теплового движения», одна из замещенных представителей кинетической теории; далее, его оригинальная и несмотряна на ошибочность, веса острумная и глубокая «новая теория о цветах», в котором впервые делается конкретная попытка связать учение о свете и веществе; наконец, его теория атмосферного электречства…
Опубликование научных рукописей Ломоносова, а также изучение его забытьх печатных научных материалов открыло перед нами Ломоносова как замещательного оптика, изобретателя и конструктора новых телекопов, микросопов, фотометров, перископов, строившего их влаборатории-мастерской вместе с подручными мастерами…
Глубиной и своевобразием порядкают многое записи и афоризмы Ломоносова, касающиеся законов сохранения движения и вещества, теории атомов и эфира, вопроса о соответствии тяжелой и инертной масс…
Франц Эпиниус (1724—1802) явился в Академии представителем нового поколения и существенного нового направления в физике. Для этого поколения выотоновский метод решения задач о принятиельных и отталкиваемых силах становится бесспорным, хотя еще недавно для Бюльфингара, Эйлера, Ломоносова он был компнительным. Утверждая с самого начала в своем знаменитом трактate «Опыт теории электречства и магнетизма» (Петербург, 1755): «Полягаю несомненной аксиомой, что тело не может действовать там, где его нет», Эпиниус фактически пользовется выотоновской схемой в своей теории электреатических взаимодействий и индукции. Имя Эпиниуса связано и с другими важными физическими результатами. Ему принадлежит открытие пирозлектрических свойств турмалина, реализация первого ахроматического микросопа*), построенного в Петербурге и долго время хранившегося в физическом кабинете Академии наук…
Беглый просмотр деятельности [неборных] академиков-физков дает довольно ясную картину состояния и развития физики в Петербургской Академии в XVIII века. По своему качеству эта физика занимала од…
[*] Ахроматический микросопion имеет сложный объектив, в котором изобравжения предметов, образованные световыми волнами различной длины, практические совпадют и потому не искажают.]
15
но из первых мест, если не первое в Европе. Нужно иметь в виду при этом общее состояние физики в Европе в эту эпоху. Это было время разработки ньютоновского наследства, с одной стороны, его укрепления, с другой — критики. Сам XVIII век в физике не дал результатов, по значению своему хотя бы приближенно равноценных ньютоновским. Очень сильно продвинлась электростатика, оптика, главным образом геометрическая; большая подготовительная работа в XVIII веке была сделана в учении о теплоте, но все же прициппально новое и больше в электромагнитизме, оптике и теплоте сухдено было сделать физиком XIX века.
На общем фоне физики в XVIII веке работам Эйлера, Ломоносова, Элинуса принадлежит очень мощное место. При этом в области optики Эйлер и Ломоносов подготовили почву для развития теории световых волн.
Таково общее научное значение нашей академической физики в XVIII веке. Но у нее была и свой особая черта, имеющая значение по применству для России. Академические физики почти до конца века большое внимание уделили техническим вопросам. Практическая optика, оптическое приборстроение на Васильевском острове в XVIII веке находится на такой высоте, который могла позавидовать любая страна
16
мира. Работы Лейтмана с учениками, оптическая мастерская Ломоносова, работы по геометрической оптике Эйлера и его учеников, ахроматический микрокопп Эпинуса, телекопы, рефлекторы Кулибина — все это было смытым передовым для своего времени… Петербургские академики-физики вели систематические meteorologicalские и магнитные наблюдения, давали консультации по техническим вопросам и непрерывно занимались учебной работы. У них был и свой центр — Физический кабинет с инструментальной палатой», т. е. мастерской. В Кабинете велись опытты, подготовливались демонстрации для студентов и для показов на заседании Академии и при дворе…
Василий Владимирович Петров (1761—1834)…
В 1795 году В. В. Петров стал экстраordinарным профессором только что образованной Медико-хирургической академии. Здесь он собрал образцовый для своего физический кабинет, где и были произведены основные его экспериментальные работы. Они собраны в трех книгах:
- «Собранное физico-химические новых опытов и наблюдений», 1801;
- «Известие о Гальвании — Вольтовских опытах», 1803; 3) «Новые электрические опыты», 1804. В этих томах перед нами очень большой опытный материал… по выяснению природы различных слуаев ломинесценции*), по значентным опытам с волтовой дуговой, открытий Петровым, и по электростатике. В отличие от Ломоносова, Петров совсем не был склонен к широким обобщениям, он был эмпирком, строившим, однako, свои опыты весыма рационально и продуманно. Среди русских учены и иностранцев, работавших в России в то время, В. В. Петров был, несомненно, крупным явлением…
[*] Ломинесценция — особый вид свечения. Так светятся светлочки и гнилушки, цифрблаты часов и стрелки компасов, покрыты особым веществом — ломинофorum.]
Э. Х. Ленц
Эмилий Христанович Ленц (1804—1865)… прочно вписал свое имя в историю электромагнитизма наряду с Омом и Джоулем и стал основателем направления русской физики, концентрировавшего внимание на электромагнитизме и развитию прецизонных изменений в этой области.
[Среди многочисленных научных работ Ленца особенно известны две: «Об определении направления галванических токов, возбуждаемых электродинамической индукции» и «О законах выделения тепла галваническим током». В первой из них он установил правило, определяющее направление индуцированных токов (знаменитое правило Ленца), во второй — открыл закон теплового действия тока (закон Джоуля—Ленца).]
Борис Семенович Якоби (1801—1874)… Говоря совершенным языком, Якоби во многих области своей деятельности, какова открыта и развита им галванопластка, электрические машины, электрический телефонф, электрические талоны, был техническим физиком, но нарушу с этим он занимает вместе
17
с Ленцем видное место в чисто физическом исследовании законов электromagnetизма.
Якоби был одним из самых заметных представителей той новой фазы в истории физики, когда ее результаты сразу в виде важнейшего фактора переходили в технику, электromagnetизм превращался в электротехнику. Физики Якоби и Ленц в 1839 году каталогсь по Неве на построенной имми моторной лодке с двумя гательем, развившим от 64 элементов Грова одну лошадину силу. В физическом кабинете строились и исследовали различные новые телеграфные аппараты и в разных видах развивались галванопластика, замененные образцы которого служат украшением Физического института Академии наук. Физик Якоби вместе с Ленцем составляет проект громоотвода для порохового погреба, является изобретателем электрических минных взрываителей.
Имя академика Якоби, выдавшегося физика, генциального электротехника и изобретателя, по праву должен быть поставлен наряду с другимилавными именами академиков физики — Эйлера, Ломоносова, Петрова…
Генрих Иванович Вильд (1833—1902)—организаторшейцарской и русской meteorologicalческий сети, автор замещенных футометрических и поляризационных приборами, выдавшийся исследователь земного магнетизма. Россия Г. И. Вильд отладл 27 лучших творческих лет своей жизни. Русская meteorологическая сеть до работы Вильда насчитывала всего 31 станцию, при его отъезде она имела 650 станций, оборудованные новыми приборами…
Аксель Вильгельмович Гадолин (1828—1892)—особенно известен своей работой 1867 года «Вывод всех кристаллографических систем и их подзаделений из одного объекта»…
Б. С. Якоби
Борис Борисович Голлцын (1862—1916)… Научная работа Голлцына сначала протекла в разнообразных направлениях (критические состояния вещества, лучи Рентгена, спектросопия, физиологическая оптика). Очень интересны и важны оптические работы В. В. Голлцына… Среди них особенно значение получило экспериментальное доказательство спектросопического явления Доппера *), продолжающее и в высокой степени уточняющее опыты А. А. Белопольского. Сначала нового столета интересы Голлцына сконцентрировалась на новой геофизической дисциплине — сейсмологии, одним из основателей которой Голлцын по праву и может считаться. Голлцын дал первые эксперименты, разработал аппаратуру, организовал довольно обширную сеть сейсмологических станций…
[*] При движении источника излучения и приннимающего устройства относительно друг друга частота приннимаемого излучения не совпадает с частотой испускаемого излучения. Таким образом, спектральные линии регистрациинего излучения оказываются смешенными по сравнению со спектром испускаемого излучения.]