1. Главная / Статьи 
ул. Черняховского, д. 16 125319 Москва +7 499 152-68-65
Логотип
| статьи | печать

Петрова-Вольтова дуга

Продолжаем начатую в «ЭЖ» № 1 за 2005 г. серию очерков о людях с известнейшими русскими фамилиями: Иванов, Петров, Сидоров...

Застань его кто за этим, немало бы подивились. Раздобыв где-то птичьих крылышек, лисьих хвостиков, кошачьих шкурок, он с неимоверным усердием стегал то тем, то этим металлический цилиндр. Постегав его при одной температуре, он переходил на другую, не забывая прикладывать к цилиндру палец, кожицу на котором специально подрезал.

Видно было, что это необыкновенное занятие доставляло ему удовольствие.

«Так-с, так-с... Интересно!» — слышалось из его уст, в глазах же читалось нетерпение. Они бегали по кабинету в поисках того, что тоже можно было бы постегать.

Листовое железо, чугун, сукно, шелк... Множество предметов было им безжалостно исстегано. Для полноты картины он даже и себя постегал...

За этим хлопотливым человеком могли бы заметить немало и других чудачеств. К примеру, он мог подолгу трясти сосуды с опилками металлов. Весьма интересными казались ему и всякие процедуры со светящимися гнилушками. Он помещал их в безвоздушное пространство, в пространство, заполненное водородом, азотом... Между прочим, непростые все вещи!

Скажем, воздух вокруг гнилушки, может, и можно откачать, поместив ее под колпак, но вот от находящегося в ней самой, в ее порах, воздуха как избавиться? Как избавить от малейших примесей кислорода (кажется, в нем все и дело!) напускаемые к гнилушкам другие газы?

Или еще проблема! Почему и под водой гнилушки продолжают светиться?

Только ли за счет воздуха в порах, или еще и за счет кислорода, растворенного в воде или еще по какой-то причине? Чтобы избавиться от всех этих «или», он придумал сложнейшую систему из воздушного колокола (с насосом, шейкой и краном), постепенно заполняемого водой и опущенного, в свою очередь, в сосуд с водой, из которой предварительно кипячением и выдержкой под вакуумом были удалены растворенные газы... О, Боже!

И ради чего все это? Заячьи хвостики, гнилушки и такие труды?! А ради того лишь, чтобы исправить чьи-то ошибки и заблуждения!

Это казалось ему в науке делом даже более важным, чем открытие истин!

Стеганием металлов, в частности, он сумел доказать, что ошибочно было мнение западных физиков о невозможности «соделывать металлы электрическими»: при поднесении пальца к отстеганным металлам от них с шумом исходили искры.

Трясением опилок он первым получил окись платины.

В случае с гнилушками ему удалось опровергнуть мнение одного итальянца, полагавшего, что они светятся вне зависимости от наличия кислорода... Практической пользы от подобных открытий не виделось никакой, если не считать каких-то попутных с опытами умозаключений типа того, что используемый в них колокол «с шейкой» мог быть применен «для вытягивания из женской груди молока». Не ахти какой результат даже и для Медико-хирургической академии (МХА), где наш герой числился профессором, но деньги для подобных «бесполезных» опытов ему все же давали.

Лучший в России

В МХА Василий Петров прослужил 40 лет, и все эти годы предметом его особой заботы было оснащение физического кабинета. Еще в 1795 году он подобрал для него «паровую огненную машину», «магниты с приборцами» и пр. и пр. Затем на тысячу рублей он купил «воздушный насос и две электрические машины». По его просьбе из Лондона выписали приборов более чем на 6 тысяч.

В 1801 году Петров просит приобрести гальванический прибор. Ему разрешили сделать заказ на батарею из 100 кружков за 400 рублей, но почти тотчас за ее получением он приступает к сооружению батареи из 4200(!) кружков, уникальной для того времени («наипаче огромной»).

В 1802 году у наследников мецената Д. Бутурлина по настоянию Петрова было куплено приборов... на 28 тыс. руб.! В том же году Петров просит об устроении в академии особой комнаты для оптических опытов, балкона (попросторнее) для опытов на воздухе, ледника, об установке вентиляторов...

Подобными просьбами он постоянно надоедал начальству. Дошло до того, что в родной ему академии (медицинской!) была оборудована... обсерватория. Блажь, прихоть, конечно, но ведь устроили и обсерваторию...

Полнейшего процветания его кабинет достиг к 1810 году: «как по многочисленности, так и по самому изяществу многих находящихся в оном инструментов» он мог почитаться «самым превосходнейшим во всей Российской империи».

Только к 1830-м годам кабинет Петрова уступил первенство Институту Корпуса Инженеров путей Сообщения. Всего же за время работы в академии Петрову удалось собрать более 600(!) приборов. Стоимость их была фантастической — более 100 тыс. руб.

Свежепросоленный

Приборы служили Петрову не только для экспериментов, но и для демонстрации опытов. Он, кажется, первым в России ввел в обучение лабораторные работы. Умение практически разъяснить то или иное явление Петров считал для студентов обязательным. Даже для абитуриентов им были введены соответствующие требования. К примеру, они должны были не только знать, что такое удельный вес, но и уметь опытно его определять, не говоря уж о навыках пользования барометрами, термометрами и т. п.

Как педагогу, ему приходилось работать в довольно трудных условиях. Не было учебников. Не было устоявшихся представлений о том, что должно входить в курс математики и физики и что за чем должно там следовать.

О том, насколько все было неопределенно, свидетельствует одно из распоряжений, которым Петрову позволили «располагать временем для преподавания так, как ему заблагорассудится». Этим разрешением он воспользовался в полной мере, определяя самостоятельно последовательность прохождения наук, тем, их почасовку, порядок и частоту экзаменов...

Физику ему долгое время приходилось преподавать по собственному руководству, в которое он собирал лучшее из произведений «прежних и новейших авторов». Позже по его предложению был сделан перевод известного труда Майера, профессора Геттингенского университета. Под редакцией Петрова этот перевод был издан и в течение продолжительного периода являлся основным пособием для студентов академии.

С Петровым же связано издание курса физики Шрадера, который с прибавлениями Петрова долгое время служил единственным учебником в русских гимназиях.

Только к упущению руководства академии следует отнести невыход в свет еще одного пособия — краткого математического курса, который, по заверению Петрова, он «охотно бы сочинил», если бы только был обнадежен начальством, что оно будет «напечатано казенным издательством». На собственные средства Петров рассчитывать не мог.

Тут следует сказать, что, изыскивая тысячи на оборудование, на зарплату начальство не очень-то щедрилось. 13 лет безупречной работы потребовалось Петрову, чтобы получить прибавку к годовому жалованью, но почти тут же ее отобрали, так как для академии утвердили новое штатное расписание. Потом 200 рублей ему все же прибавили, но со следующим увеличением жалованья опять произошла заминка.

За написание учебных пособий полагалось поощрять годовым окладом. Петров за эти же 13 лет написал три крупных сочинения, но не получил ни за одно из них положенного вознаграждения. Хотя его квартира была ветха, сыра и холодна, в казенной квартире ему тоже долго отказывали, даже тогда, когда он уже стал академиком и взвалил на себя, по поручению академии наук, помимо основной работы, еще и метеорологические наблюдения.

Квартиру он начал просить в 1807 году и просил до 1812 года, но все его просьбы оставались без удовлетворения. Видно, что как-то не так просил: за это время квартиры предоставили не только почти всем академикам, но даже и «некоторым из находящихся при академии чиновникам». В конце концов ему все же отвели плохонькую квартиру, но тоже сырую и тоже холодную.

Ему был нужен помощник, но и на помощнике экономили. Приготовлением к лекциям «многоразличных инструментов» ему приходилось заниматься самому. Самому же приходилось нести их в лекционный зал, самому относить обратно, отмывать, расставлять по местам, тра-тя на всю эту работу «иногда более двух часов». Но оставить демонстрации Петров не считал себя вправе.

Если опыт не удавался, он оставлял студентам необходимое и просил их произвести его самостоятельно. По этой причине случались и курьезы. Мальчишки-кадеты (помимо МХА, Петров долгое время преподавал и в кадетском корпусе), желая усилить эффект, сами купили необходимые компоненты, в размере много большем оставленной им щепотки, смешали их и бросили на печную заслонку. Печь развалилась на куски. Слава Богу, никто не пострадал, если не считать того, что ребят высекли. Петров заикался. Чтобы избавиться от дефекта, говорил протяжно, почти нараспев. Но этого не замечали.

Его невероятное увлечение предметом невольно передавалось и слушателям. Бывали, правда, и исключения. В этих случаях он обижался. За науку, разумеется. «Так какой газ добывается из селитры?» — спросил он как-то ученика. «Свежепросольный!» — смело отвечал ему тот. «Сами вы свежепросольный, — возмутился Петров, — свежепросоленными бывают огурцы, а не газы!»

Опередил время

Главные открытия Петрова связаны с «гальвани-вольтовской батареей», как назвал ее сам Петров «в честь как Гальвани, так совокупно и Вольта». Гальвани и Вольта — итальянские ученые.

Первый, заметив сокращение лягушечьих мышц при разрядах, обнаружил затем подобные же сокращения у лягушки, подвешенной им на металлический забор медным крючком. Объяснение явлению дал Вольта. Его осенила блестящая догадка: все дело не в животном электричестве, как думал Гальвани, а в контакте разных металлов!

Так родился знаменитый Вольтов столб — набор медных и цинковых кружков, переложенных смоченным соленой водой сукном.

Ни Вольта, ни Петров не имели конечно же никакого представления о том, как и почему работает Вольтов столб, но оказалось, что это и не так важно. Важно, что этот инструмент оказался в руках пытливого русского физика. Не в голом умствовании, но «в следствиях опытов» искал он сущность явлений, стараясь избегать окончательных выводов. Если чему-то и давал оценку, то сам же призывал относиться к ней критически.

При сооружении своей огромной батареи Петров в отличие от иностранных физиков расположил кружки не вертикально, а горизонтально. Такая конструкция позволила ему избежать сразу двух неудобств: 1) его батарея неудобно поднялась бы в высоту на 12 м; 2) при вертикальном расположении тяжестью верхних кружков выдавливалась бы межкружковая пропитка, «с уменьшением коей» слабее становилось бы и действие батареи.

С помощью своей батареи Петров провел в 1802 году массу опытов. Не отходя от нее сутками, располагая ее то в тепле, то на морозе, первым придумав для проводников изоляцию, он исследовал действие тока на воздух, на животных, на молоко, на белок... С помощью электричества ему удалось воспламенить порох, провести электролиз воды, масел...

Наиболее же примечательным из всех этих открытий явилось обнаружение им электрической дуги (пламени «весьма яркого белого цвета», от которого «темный покой довольно ярко освещен быть может»), появляющейся между древесными углями, соединенными с полюсами батареи и расположенными на определенном расстоянии друг от друга (от 2 до 7 мм).

Заменив угли металлами, Петров и в этом случае столкнулся с удивительным явлением. Оказалось, что в дуге «сии металлы иногда мгновенно расплавляются, сгорают также с пламенем какого-нибудь цвета и превращаются в оксид».

Таким образом, дуга Петрова могла быть использована для освещения, для плавки металлов, для их сварки, для получения их окислов и для многого еще другого, но, как это почти и всегда бывает с русскими изобретениями, открытию Петрова, несмотря на его многочисленные демонстрации и ученым, и «важным особам», не придали должного значения.

Очень скоро о нем и вовсе забыли. Не потому, что хотели забыть. В большей степени потому, что идеи Петрова чуть ли не на сто лет опередили время. К тому же, как «природный россиянин», он писал свои работы на русском языке, и по этой причине на важность его открытий нам не могли указать и западные ученые. Сами они открыли дугу лишь одиннадцать лет спустя после Петрова.

Уволили

Последние годы жизни Петрова не были счастливыми. В 1825 г. он не явился на похороны Александра I, и с этого момента стали подбираться к нему неприятности. Начались они с придирок к физическому кабинету Академии наук, которым Петров тоже заведовал: якобы там отсутствует опись приборов и нет в наличии даже таких вещей, как термометры, барометры и весы... Явная нелепость, которая на поверку оказалась бы вздорным враньем, но с неумолимой настойчивостью руководство академии стало добиваться увольнения Петрова от «надзора за оным кабинетом».

К середине 1827 г. решение окончательно созрело: Петрову предложили «выдать ключи от шкафов». Чтобы сохранить честное имя, он решает сдать кабинет только после осмотра его академиками. Пытаясь сломить его упорство, вызвали даже слесаря вскрывать замки, но по настоянию Петрова академики все же осмотрели кабинет перед его сдачей и нашли в нем полный порядок...

Он и до того не отличался здоровьем, а тут, после подобных нападок, и вовсе начал сдавать. В 1827 году он берет отпуск в учебное время. Из-за развившейся катаракты в учебный 1830/1831 год совсем не ведет занятий.

Его хотят уволить из Академии наук, и только по несогласию академиков не делают этого.

После операции на глазах Петров возвращается к делам, но в начале 1833 года получает приказ о своем увольнении теперь уже из МХА. Оставляя академию, он просил коллег сохранить к нему благорасположение.

Сохранили. Даже избрали его в почетные члены МХА. Просили руководство и о награждении Петрова годовым окладом, в котором, впрочем, ему было отказано. 22 июля 1834 года Петров умер. Смерть его прошла почти незамеченной. Намерение Конференции МХА почтить память Петрова какими-либо «приличными способами» было отклонено, так же как и поддержанное ею прошение дочери академика о назначении пенсиона ввиду бедственного положения. Ей посоветовали обратиться в Академию наук. Петров, мол, в последний год числился только там.

О научных заслугах Петрова вспомнили лишь в 80-х годах XIX века. В 1892 году на электромашинном здании Военно- медицинской академии установили памятную доску с соответствующей надписью. Портретов же академика не сохранилось.

P.S. Следующим за Ивановым и Петровым пойдет, разумеется, Сидоров. А далее? Далее мы еще не вполне определились. Может быть, Смирнов, Кузнецов, может, кто-то еще, на кого укажете вы, наши читатели.