Владимир Кессельман - На кого упало яблоко

В дальнейшем Фарадей занялся проблемой, которую он поставил перед собой в это время: превратить магнетизм в электричество. В течение последующих десяти лет он занимался исследованием связи между электрическими и магнитными явлениями, и в 1831 году Фарадей сделал свое самое великое открытие — явление электромагнитной индукции, лежащее в основе работы всех электрогенераторов постоянного и переменного тока. Опыты Фарадея описаны во всех школьных учебниках физики. Впервые магнетизм был превращен в электричество. Были найдены новые источники электрической энергии, помимо ранее известных (трения и химических процессов), — индукция и новый вид этой энергии — индукционное электричество.

Опыты Фарадея дают представление о его упорстве и потрясающей интуиции. Закон электромагнитной индукции охватил и другую группу явлений, которая получила впоследствии название явлений самоиндукции. Фарадей назвал новое явление так: «Индуктивное влияние электрического тока на самого себя». Он писал: «Не подлежит сомнению, что ток в одной части провода может действовать путем индукции на другие части того же самого провода, находящиеся рядом… Именно это и создает впечатление, что ток действует на самого себя».

В 1832 году в разгар исследований по электромагнитной индукции Фарадей подготовил письмо о своих взглядах на проблему электромагнитного взаимодействия, закрепляющее его приоритет. И это объяснимо — после публикации Фарадея многие физики осознали, что они наблюдали в своих экспериментах по магнитному действию токов аналогичные явления. Открытие «носилось в воздухе». К нему независимо от Фарадея пришел и Джозеф Генри [79] Джозеф Генри родился 17 декабря 1797 года в бедной семье в городе Олбани (штат Нью-Йорк). Учился в сельской школе, помогал на ферме и работал в лавке. В 1819 году он поступил в Академию Олбани, где обучался бесплатно, а по окончании был оставлен в должности ассистента. В 1826 году он стал профессором математики и естественной философии академии. Вспоминая свою юность, подчеркивал, что был «главным образом самоучкой». Главный научный подвиг Генри — открытие им явления электромагнитной индукции. Умер в 1878 году. В 1883 году перед зданием Смитсоновского института ему установили памятник. — крупнейший американский ученый и изобретатель XIX века. Он, как оказалось, еще в 1830 году наблюдал явление электромагнитной индукции.

В истории науки есть немало примеров, когда выдающиеся открытия и изобретения делались почти одновременно учеными разных стран, ничего не знающими друг о друге. Но все по порядку. В дневнике Фарадея записана дата исторического открытия явления электромагнитной индукции: 29 августа 1831 года. Почти через три месяца, 24 ноября 1831 года, он сообщил об этом Королевскому обществу, а 17 февраля 1832-го выступил с докладом о своем открытии в Королевском институте. Статья Фарадея с подробным изложением экспериментов была опубликована в 1832 году в журнале «Философские труды», а затем в крупнейших физических журналах континента.

Профессор физики Джозеф Генри много лет занимался исследованием электромагнитных явлений и ничего не знал о работах Фарадея. 16 ноября 1831 года он пишет одному из своих коллег: «Недавно я отковал большую подкову весом 101 фунт, которую намерен использовать для некоторых поучительных экспериментов, касающихся тождественности электричества и магнетизма», то есть индуцировать электричество с помощью магнетизма. Никому из биографов не удалось выяснить, по какой причине Генри прекратил начатые в сентябре эксперименты и продолжил их лишь девять месяцев спустя.

Можно предположить, что Генри интересовала проблема получения мощных магнитов. Умолчав об индукционных опытах, Генри сразу же послал сообщение, когда ему удалось поднять электромагнитом целую тонну. Именно это сообщение и получил Фарадей. Возможно, оно послужило последним звеном в цепи умозаключений, приведших к ключевой идее. Неоспоримо установлено, что электромагнитную индукцию Генри открыл в промежутке между 14 и 28 июня 1832 года. В письме своему коллеге от 28 июня Генри сообщил, что некоторое время был очень занят, но «на днях… добился успеха в очень интересном эксперименте по получению электрических искр из магнита».

Открытие Генри было опубликовано в июле 1832 года, одновременно вышли в свет рефераты первых двух серий «Экспериментальных исследований по электричеству» Фарадея, с которыми Генри ознакомился только осенью того же года. «Мне следовало напечатать это раньше, — говорил он сокрушенно своим друзьям. — Но у меня было так мало времени! Хотелось свести полученные результаты в какую-то систему» [80] Льоцци М. История физики. — М., 1970. .