книги из ГПНТБ / Джефф Б. Майкельсон и скорость света

водом; причиной этому послужили несоответствие их характеров и ее нежелание мириться с тем, что муж, увлеченный наукой, подчас забывал о доме и семье. Она вышла замуж вторично и поселилась с мужем и дочерью

из Лейк Форест (штат Иллинойс). Вторая жена была моложе его на восемнадцать лет.

Вне лаборатории он жил «в башне ‘из слоновой кости». Если не считать газет, то чтению он уделял мало времени, лишь иногда, в часы бессонницы перелистывая авантюрные романы. Он плохо разбирался в делах и политике и не был светским человеком.

Во время первой мировой войны Майкельсон чис­ лился капитан-лейтенантом военно-морского запаса Со­ единенных Штатов. Он принимал участие в выполнении нескольких правительственных заказов, в частности в со­ здании усовершенствованного оптического дальномера для орудий — в то время его называли оптический те­ леметр. Первую модель этого дальномера он изобрел еще в 1892 году. Усовершенствованная модель этого прибора, которая помещалась на ладони, была принята на вооружение во флоте Соединенных Штатов.

Эта работа шла по линии вновь созданного Нацио­ нального научного совета. Он был образован после того, как Национальная Академия наук приняла решение пред­ ложить свои услуги правительству в интересах укрепле­ ния обороноспособности страны. Это решение было выне­ сено весной 1916 года, вскоре после того, как в Ла-Ман­ ше было торпедировано судно «Сассекс». Президент Вудро Вильсон принял предложение Академии наук, и был создан организационный комитет под председатель­ ством Джорджа Эллери Хэла, бывшего студента Майкельсона. Комитет рекомендовал создать «Нацио­

119

нальный научный совет для осуществления координа­ ции деятельности всех организаций в целях поощрения изучения природных явлений, более широкого примене­ ния научных исследований в развитии американской промышленности, использования научных методов для укрепления обороны и в других областях, где это по­ служит на пользу благосостояния и безопасности страны».

Хэл ратовал за то, чтобы Национальная Академия наук обратилась к правительству с просьбой освободить ученых от воинской повинности и использовать их, как делалось в Германии, для научной работы, направленной на скорейшее достижение победы. Многие крупные ан­ глийские ученые погибли в окопах, потому что в Англии не принимали мер для организации государственного от­ дела, который руководил бы научно-исследовательской работой. Некоторые американцы выступали против плана Хэла, заявляя, что «научную работу нельзя организо­ вать. Истинное исследование подчинено одному творче­ скому воображению. Никакая организация, стимулиро­ вание или поддержка научных изысканий не увеличит числа открытий, которые сделает научный гений и безо всякой организации».

Тем не менее Национальный научный совет, наконец, был учрежден в сентябре 1916 года, более чем за пол­ года до официального вступления Соединенных Штатов в войну с Германией. Майкельсон принимал активное участие в его работе. В Совет входили крупнейшие аме­ риканские ученые и инженеры, представлявшие армию, флот, Смитсонский институт, различные государствен­ ные научные бюро, высшие учебные заведения, научные центры, созданные на пожертвования, и исследователь­ ские отделения при промышленных предприятиях. Ис­ следованиями азотной кислоты и других химических ве­

120

ществ, применявшихся в военных целях, руководил Артур А. Нойс, профессор Массачусетского технологического института. Роберт А. Милликен возглавил научную ра­ боту в области физики. Майкельсон занялся поисками более эффективных средств обнаружения подводных ло­ док. Здесь он также имел" дело с волнами, на этот раз и световыми и звуковыми.

Живопись и зоология

Майкельсон был не только спортсмен, исследователь и экспериментатор, он был еще и художник. Когда на него, как он выражался, «находило настроение», он брал акварельные краски и мольберт и уходил на берег моря, в ущелье или в горы. Точно так же, как, любя скрипку, он очень редко посещал концерты, так, любя живопись, он никогда не заходил в картинные галереи. Однажды Майкельсон весьма неохотно дал несколько своих акварелей на выставку, организованную Чикаг­ ским университетом, и даже позволил себя уговорить прийти на ее открытие, но пробыл там недолго. Одна посетительница, которой очень понравились его карти­ ны, сказала ему, что он совершил ошибку, отказавшись от искусства в пользу науки. Скрыв свое раздражение, что он делал далеко не всегда, он ответил, что и не думал отказываться от искусства, ибо «только в науке искусство может найти свое высочайшее выраже­ ние».

Между прочим, в одной работе Майкельсону удалось в буквальном смысле слова объединить искусство с нау­ кой. Она называлась «О металлической окраске птиц и насекомых» [25] и была иллюстрирована его собствен­ ными рисунками.

121

Майкельсон знал, конечно, что интерференция и от­ ражение света от очень тонких металлических поверхно­ стей создают впечатление окрашенности, и он решил исследовать это явление. Он обнаружил, что колибри, некоторые бабочки и множество жуков и прочих насе­ комых обязаны своей радужной раскраской именно от­ ражению света. Примечательным исключением является алмазный жук (ЕпЫтиз 1трег1аИ8), крылья которого фактически представляют собой диффракционные решет­ ки, содержащие 800 штрихов на сантиметр. Сделанные Майкельсоном рисунки этих птиц и насекомых были впоследствии воспроизведены вместе со статьей в его книге «Исследования по оптике».

В 1906 году Майкельсон прочитал на собрании Аме­ риканского философского общества доклад, который был озаглавлен «Анализ форм» [23]. В нем он поставил более общий вопрос о разнообразии форм во Вселенной и по­ пытался создать единую классификацию для мириадов естественно симметричных форм, которая включала бы столь различные категории, как овощи, простейшие, кристаллы и жидкости. Он взялся за это исследование с большими сомнениями, что было весьма необычно для всегда уверенного в себе Майкельсона.

«Желая дать себе отдых от более серьезных трудов,— начинался его доклад, — я заинтересовался анализом форм, существующих в природе... Я сознаю, что эта тема требует от исследователя сочетания аналитического ума ученого, эстетического восприятия художника и образ­ ного языка поэта, тогда как я не обладаю в достаточной степени ни одним из этих трех качеств, и особенно ощу­ щаю ограниченность своего языка. Я надеялся, что моя работа будет по крайней мере оригинальной, но мне ста­ ло известно, что эта увлекательная тема разрабатыва­ лась рядом способных исследователей, которые изло­

122

10

НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ

Доктор Поль У. Меррил, работавший в обсерватории Маунт-Вильсон, однажды заметил, что у Майкельсона был «низкий ф. п.» Под «ф. п.» он понимал «фактор публикации». Согласно созданной им шкале, ученый, ко­ торый публиковал все, что знал, имел «ф. п.», равный единице. Если он публиковал в десять раз больше, чем действительно знал, его «ф. п.» равнялся десяти. По подсчетам доктора Меррила, «ф. п.» Майкельсона был «меньше одной десятой».

Майкельсон прекрасно знал себе цену, но никогда не искал почестей. Погоня за эффектами, игра на публику были чужды его натуре. Только иногда, очень редко, ему случалось изменять себе. Так случилось в 1897 году, когда он писал ректору университета Гарпе­ ру: «Хотя мне не свойственно заниматься самовосхва­ лением, я уверен, что Вам известно, каким признанием пользуются мои труды за границей». Но даже и тут он просил не наград самому себе, а поддержки для своего отдела. , .

124

Но как ни презирал он рекламу, как ни избегал пуб­ личных восхвалений, его огромный вклад в науку не мог не получить признания, и когда пришла слава, он при­ нял ее со скромностью и достоинством. В 1895 году Па­ рижский университет присвоил ему степень доктора, в 1899 году Кембриджский университет пожаловал ему свою красную мантию, в 1901 году он получил степень почетного доктора права от Р1ельского университета (на той же церемонии чествовалась еще одна знаменитость из района Калаверас — Марк Твен), в 1903 году степень доктора была присвоена ему Итальянским научным об­ ществом, а в 1906 году, по случаю двухсотлетия со дня рождения Бенджамена Франклина, — Пенсильванским университетом. С 1901 по 1903 год он был президентом Американского физического общества, позднее стал ви­

наук.

В 1907 году шведская Академия присудила Майкельсону Нобелевскую премию за труды в области физики. Он был первым американским ученым, на долю которо­ го выпала подобная честь.

Всего с 1901 года, когда были учреждены Нобелев­ ские премии за научные достижения, до 1907 года их получили двадцать два ученых из других стран. Первы­ ми лауреатами были немец Вильгельм К- Рентген (от­ крывший лучи, названные его именем), голландец Якоб Вант-Гофф (за работы в области химической динамики и осмотического давления) и немец Эмиль А. фон Беринг (за разработку противодифтерийной сыво­ ротки).

Несмотря на значительный прогресс в технике, ус­ пехи Америки в области чистой науки до Майкельсона были весьма скромными. Заслуживали внимания работы

125

Бенджамена Франклина и Джозефа Генри по элект­ ричеству. Возможной кандидатурой на Нобелевскую премию мог бы быть Генри Роуланд, создавший диффракционную решетку и установивший законы магнит­ ного потока, но Роуланд умер в 1901 году. Можно еще назвать Сэмюэля П. Лэнгли, профессора Смитсонского института, автора блестящих работ по аэродинамике, и Джозайю Уилларда Гиббса, который разработал мно­ гие вопросы физической химии, легшие в основу совре­ менной химической технологии. К сожалению, работы Гиббса не получили широкого признания, и меньше всего его ценили у него на родине, в Америке.

Исследования Майкельсона были в другом плане. В его трудах не содержалось глубоких математических открытий. По сути дела, он был великолепным измери­ телем, несравненным создателем точных’ приборов, изо­ бретательным экспериментатором. Шведская Академия отметила его не за знаменитый опыт с эфиром, ибо тео­ рия относительности, созданная Эйнштейном и опуб­ ликованная лишь за два года до этого, все еще подвер­ галась сомнениям. (Эйнштейн получил Нобелевскую премию лишь в 1921 году, причем за объяснение фото­ электрического эффекта.) В решении Нобелевского ко­ митета говорилось о «методах осуществления точных измерений», разработанных Майкельсоном, и проведен­ ных им «исследованиях в области спектроскопии». Упо­ минались и его эталон длины и анализ спектральных

линий.

Триумф Майкельсона вызвал ликование в Соеди­ ненных Штатах. Газеты писали о нем на первых стра­ ницах. Чикагский университет дал в его честь грандиоз­ ный банкет. Последовали новые награды, в частности коплейская медаль Лондонского королевского общества, присужденная за опыт с эфирным ветром.

126

На церемонии присуждения коплейскои медали Майкельсон произнес одну из своих немногочисленных речей. Он напомнил Европе, что Америка изменяет свое отно­ шение к науке, и говорил о том, каким он надеется видеть будущее науки у себя в стране. Лондонская газета «Таймс» поместила следующее изложение его речи:

«Честь, оказанная ему обществом, является одновре­ менно признанием заслуг американской науки. (Одобри­ тельные возгласы) Америка еще молода, и ей свой­ ственны многие ошибки юности, но с каждым годом там уделяется все больше внимания научным исследо­ ваниям. Прошло время, когда были возможны случаи, подобные тому, о котором он сейчас расскажет. Один его хороший приятель, которого он не видел двадцать

в гости.

Он всячески старался развлечь приятеля, но интерес­ ного разговора не получалось. Тогда он повел его к себе в лабораторию, чтобы показать одну машину, которая, как он полагал, должна была заинтересовать даже чело­ века, не имеющего отношения к науке. Он объяснил приятелю назначение машины, и тот выслушал его объ­ яснение в полном молчании.

Когда они возвращались домой, приятель вдруг спросил, какой прок в проводимых им исследованиях? Ему пришлось в ответ прочитать небольшую лекцию по физике и, в частности, рассказать о спектроскопе. Его приятель не знал, что такое спектроскоп. Он объяснил, что определенные линии в спектре указывают на опреде­ ленные элементы и что при помощи спектроскопа мы можем узнать, из каких элементов состоят Солнце и зве­ зды. Он особо подчеркнул, что этим способом в составе Солнца и звезд был обнаружен натрий. Никакого

127