Хал Хеллман - Великие противостояния в науке. Десять самых захватывающих диспутов

Если поискать в истории науки и техники человека, который добился всего, то первым на ум приходит имя Уильяма Томсона. Успешный ученый, учитель, инженер и предприниматель, он был осыпан почестями. Не найдется ни одного дома, офиса или транспортного средства, на которые тем или иным образом не повлияла бы работа этого человека. К концу своей долгой и плодотворной жизни он зарегистрировал 70 патентов и опубликовал более 600 работ.

Томсон родился в 1824 году и, казалось, с самого начала был обречен добиться славы в науке. Получив образование у своего отца, профессора естественной философии, он в возрасте 10 лет был зачислен в Университет Глазго. После окончания учебы в нем он поступил в Кембридж и с отличием окончил его в 1845 году, когда ему был 21 год. К 22 годам он уже стал профессором «естественной философии в Университете Глазго, что считалось чрезвычайно почетной должностью.

Отказавшись от привычного метода вбивания знаний, особенно научных, в головы незадачливых студентов, он решил сделать свои лекции более наглядными с помощью демонстраций. Однажды, чтобы проиллюстрировать определенную мысль, он принес старое ружье, заряжающееся с дула, и выстрелил в маятник.

Некоторые студенты, в первую очередь слабые, жаловались, что Томсон был плохим лектором. Но для тех, кто успевал следить за его мыслью, каждая лекция превращалась в незабываемое событие. Хотя Томсон тщательно подготовился к первой лекции, в дальнейшем он отказался от этой практики. Один из первых его биографов сказал так: «Всегда великолепный поиск!.. Лекцию нельзя было назвать удовлетворительной, если из нее не извлекался новый факт или принцип» {181} 181 Casson, с. 1927, р. 42. . Если он читал лекцию по одному вопросу, скажем, о силах упругости, но вдруг начиналась гроза, то моментально доставались электрометры и разговор шел в новом направлении.

Однажды студенты решили разыграть его. Томсон подготовил сырое и вареное яйца и собирался продемонстрировать разницу в их вращении. Студенты тайком сварили сырое яйцо. Но когда Томсон начал демонстрацию, он сразу же заметил, что произошло: «Оба вареные, джентльмены», — сказал он с улыбкой {182} 182 Ibid., р. 47. .

Когда Томсон начинал преподавать, ни в одном университете Англии или Шотландии не было такой исследовательской лаборатории, какая сегодня имеется в любом учебном заведении, где изучаются естественные науки. Даже прославленный Кембридж не мог похвалиться убедительными экспериментами, и позже Томсон проводил опыты в лабораториях других ученых. В Глазго он основал первую настоящую лабораторию, которой могли пользоваться студенты.

Хотя он более полувека работал в Университете Глазго, слава о его поразительных способностях быстро распространялась, и большую часть жизни Томсона считали ведущим физиком и инженером-электриком в мире. Он был президентом Лондонского Королевского общества в течение пяти сроков.

В престижной энциклопедии Dictionary of Scientific Biography («Словарь биографий ученых») сказано: «Наряду с Гельмгольцем в Германии он сыграл главнейшую роль в трансформации — и даже более того — в создании — физики как науки в том виде, в каком она была известна в 1900 году» {183} 183 Gillespie, DSB, Vol. 13,1970–1980, p. 387. .

Однажды внимание Томсона к измерительным процессам и приборам спасло ему жизнь. Во время одного из опытов на лекции, может быть, с тем же ружьем, о котором уже говорилось, из-за путаницы между драхмой в английской системе мер веса (около 1,8 грамма) и аптекарской драхмой (около 3,9 грамма) студент зарядил в ружье Томсона в два раза больше пороха, чем нужно, и этого было бы достаточно, чтобы снести Томсону голову. К счастью, повышенное внимание ученого к деталям заставило его перед проведением опыта проверить количество заряженного пороха.

Более того, точность измерений представляла для него принципиальный интерес. «Вы можете это измерить? — писал он. — Вы можете выразить это в цифрах? Можете создать модель? Если нет, то ваша теория наверняка базируется не на знаниях, а на воображении» {184} 184 Casson, с. 1927, pp. 57–58. . Можно также утверждать, что именно он ввел в обращение термин прикладная наука, а кроме того, сделал массу изобретений, в том числе усовершенствовал морской компас, лот, определители приливов и множество других чувствительных измерительных приборов.

Благодаря одному из них Томсон руководил успешной прокладкой трансатлантического телеграфного кабеля между Великобританией и США в 1866 году после провала первой попытки. Правительство выразило свою признательность в виде предоставления Томсону звания пэра. В 1892 году он стал лордом Кельвином, первым среди британских ученых удостоенным подобной чести. Вот почему еще одно его достижение, шкала абсолютных температур, которая оказалась крайне полезной в физике низких температур, называется шкалой Кельвина.