Открытие Джи - Джи

— А сегодня будет страшная?

Джи-Джи рассмеялся. Он вынул из кармана какую-то тонкую книжку и положил ее подле себя обложкой вниз.

— Много лет тому назад, Джордж, когда я был лишь ненамного старше тебя, мы сидели вот так же у камина и слушали историю, которую рассказывал нам мистер Бальфур Стюарт.

— Он был весьма краток, Джо, — вмешалась бабушка, гостившая в доме Томсонов. — Мне пришлось задавать ему много вопросов, прежде чем он признался, что рассказ о человеке-невидимке написал не он, а его бывшая невеста. Трагическая история…

— Да, — задумчиво проговорил Томсон. — Я знаю об этом. Отец девушки разорился. Она осталась без всяких средств и из гордости отказала Стюарту. В ее последнее письмо был вложен рассказ, который она просила напечатать за подписью Бальфура Стюарта. Это должно было означать, что он простил ее.

— Сама она, по-видимому, не стала писательницей, — заметила миссис Томсон.

— Нет. Эта девушка исчезла для Бальфура Стюарта навсегда. Но он продолжал ее любить. Так же страстно, как стремился всегда к одной и той же научной идее. Эта идея заключалась в том, — продолжал он, — что Стюарт втайне верил в возможность стать невидимым, недаром он так увлекался законом излучения тел. И, составляя химические соединения различных световых источников, он старался приблизиться к невидимому спектру.

— Но в этих лучах не было твоих корпускул, папа? — спросил Джордж.

— Нет, это совсем не то. Мои корпускулы — частицы, а свет имеет волновую природу.

Джордж задумался, подперев рукой голову с длинными волнистыми волосами.

— А теперь я вам прочту о человеке-невидимке из книги, которую написал тот самый человек, которого я вчера встретил в ресторане.

«…Безголовый, безрукий халат сидел за завтраком и вытирал невидимые губы чудом державшейся в воздухе салфеткой.

— Это очень просто и вполне вероятно, — сказал он, отложив в сторону салфетку и опершись невидимой головой на невидимую руку. — Видимость зависит от того, как тело реагирует на свет. Вы прекрасно знаете, что тела либо поглощают свет, либо отражают, либо преломляют его, а может быть, и все вместе. Если тело не отражает, не преломляет и не поглощает света, то оно не может быть видимо само по себе…»

— А что было дальше с человеком-невидимкой? — нетерпеливо спросил Джордж.

— Очень грустная история. Его убили за то, что он стал врагом других людей и употреблял во зло приобретенную им силу.

— И это было на самом деле?

— Нет. Книгу написал писатель Герберт Уэллс.

— Он знал Бальфура Стюарта?

— Да. Поэтому он сразу написал мне записку, когда я поднял тост за своего учителя Стюарта.

— А потом?

— Потом он сказал мне, что, к сожалению, видел Стюарта только однажды, на лекции. Но Стюарт прескверно читал лекции, всегда волновался и старался уйти сразу же после них. Уэллсу не удавалось с ним поговорить. Но он прочел все его статьи. И даже тот рассказ о человеке-невидимке…

Через несколько лет, когда Бальфура уже не было в живых, писатель познакомился в Манчестере с семьей, знавшей Стюарта в молодости. Это был небогатый шотландский изобретатель, женившийся на той самой женщине, в которую когда-то был влюблен Бальфур. Они переехали в Манчестер, и их сын тоже учился в Оуэн-ском колледже, когда там еще преподавал Стюарт. Уэллс с ним подружился, и они часто говорили о странной судьбе человека, который всю жизнь хотел стать невидимым. Сына звали Чарльз Вильсон. По-видимому, он унаследовал от Стюарта страсть к единственной научной идее…

— К какой, папа?

Томсон встал и прошелся по комнате.

— К тайне образования туманов, — сказал он, смеясь. — У него есть своя туманная камера, от которой он не отходит день и ночь.

— Бедный физик, — вздохнула бабушка. — Говорят, Вильсону плохо живется.

— Надеюсь, что теперь его дела поправятся, — сказал Томсон. — Джордж, где твоя золотая монета?

Джордж принялся за исследование рождественского пирога, и вскоре у ног марципановой фигурки обнаружил «монету счастья».

А Джи-Джи подошел к стоящему на столике деревянному ящику с длинной ручкой. Это была старинная шарманка, игравшая вальсы и старые английские песенки.

Медленный мотив застольной песни зазвучал в комнате с резным дубовым потолком, по которому мерно раскачивались тени от тусклых свечей. Старый мотив был знаком каждому с детства и повторялся как старая рождественская сказка, которую ожидают каждый год, хотя жизнь приносит вместо нее новые, непредвиденные истории…

Ловушка Вильсона

Джи-Джи еле дождался конца рождественских каникул. В эти дни Кембридж замирал. Все лаборатории были заперты, и нечего было думать о том, чтобы вызвать даже такого безответного и страстного трудолюбца, каким был Вильсон.

Наконец настал день, когда Джи-Джи рано утром явился в лабораторию в полной уверенности, что он первый. Однако, подойдя к установке Вильсона, он сразу же увидел Чарльза, озабоченно шлифующего свой вакуумный кран.

— Доброе утро, сэр Джозеф, — сказал он.

— Доброе утро, Чарльз. Я хотел бы поговорить с вами.

История экспериментов Вильсона была известна Томсону. Он знал, что уже давно Чарльз интересовался конденсацией водяных паров в разреженном воздухе. Опыты свои он проводил в стеклянной трубке, диаметром около четырех сантиметров, соединенной с подвижным поршнем, как бы представлявшим одну из стенок этой трубки. Конденсацию паров Вильсон производил, передвигая этот поршень: при этом происходило резкое расширение объема воздуха в трубке и спад температуры. В результате внезапного охлаждения воздуха выпадали водяные капельки тумана внутри трубки. На чем же конденсировались водяные пары?

…Вильсон часто проводил свой отпуск в Шотландии. Однажды, лежа на горной лужайке, он смотрел на радугу — волшебную дугу солнечного спектра. И вдруг ему пришла в голову простая и такая естественная мысль: в разреженном горном воздухе происходит то же самое, что в его трубке. Только осаждение водяных капель, на которых играют солнечные лучи, создавая радугу, происходит вовсе не на частицах пыли, — здесь ее нет, а на каких-то электрических заряженных «ядрах», которые наверняка присутствуют и в его трубке! А главное, он понял причину образования этих «ядер»: они возникают в воздухе под действием ультрафиолетового излучения: а его больше всего в горах, на большой высоте, как и в его собственной, Вильсона, трубке, которую он облучает ультрафиолетовым светом от дуги. Обыкновенная дуга через кварцевое окошко создает то же самое, что и солнечные лучи на большой высоте в горах.

Вернувшись из Шотландии, Вильсон немедленно приступил к разработке метода расчета размера водяных капель и скорости их падения. Это ему нужно было для того, чтобы «подобраться» к расчету числа таинственных электрически заряженных «ядер».

Незадолго до встречи в ресторанчике «Бюве» Томсон отправил статью Вильсона в редакцию журнала. Он чувствовал, что скромный Вильсон не решается высказать главного: электрически заряженные «ядра» не что иное, как те же отрицательные ионы, которые он наблюдал вместе с Резерфордом в газах. Это те самые «обломки молекул» и отрицательные корпускулы, оторвавшиеся от них, которые «двигаются за рядом ряд» при прохождении электрического тока через газы. На них-то и осаждаются водяные капельки. Но что это за ионы? Может быть, это просто его, томсоновские, отрицательные корпускулы? Но для этого следует сначала проверить, будут ли эти загадочные «ядра» возникать, если заменить источники ультрафиолетового излучения на «икс-лучи». Ведь ионы в газе до сих пор наблюдались под воздействием рентгеновского излучения.

Вильсон сразу согласился на его предложение. И в первый же день после рождественских каникул они убедились в том, что водяные капли конденсируются на электрических «ядрах» и тогда, когда вместо дуги с кварцевым окошком трубка облучается рентгеновским излучением.

Приступив к совместной работе с Вильсоном, Джи-Джи надолго превратился в экспериментатора. Он старался всеми силами опровергнуть представление о том, что у него «плохие руки», как у большинства теоретиков.

Разумеется, с искусством Чарльза мог сравниться только Эверетт. Но участие Томсона в экспериментах Вильсона быстро продвинуло их в нужном направлении.

Что же было самым главным в исследовании Томсона и Вильсона? Самым главным оказалось то, что они непосредственно определили заряд той самой «отрицательной корпускулы», которую до сих пор описывали только с помощью отношения ее массы к заряду. Теперь уже не было никаких сомнений, что в «туманной камере» Вильсона возникает именно она, потому что ее отрицательный заряд оказался равным положительному иону водорода. Она-то и была самой легкой отрицательной корпускулой. А для того, чтобы узнать ее массу, достаточно было разделить имевшееся уже в прежних экспериментах отношение массы к заряду на полученный Томсоном и Вильсоном электрический заряд. «Неизвестные ядра» в трубке Вильсона оказались просто электронами.

Итак, кольцо замкнулось: корпускула Томсона, существовавшая в катодных лучах около накаленной вольфрамовой нити, над пластиной, облученной ультрафиолетовым светом, в газонаполненной трубке под действием рентгеновых лучей, оказалась и в водяных парах, конденсировавшихся на ней в виде капелек.

Интуиция Томсона провела эксперименты по замкнутому кругу природных превращений. Каждый из этих опытов мог быть выполнен любым из молодых, талантливых ученых его времени. Но фундаментальное открытие, возникшее в результате прозорливости и теоретической стратегии Томсона, оказалось под силу только ему.

Ровно через год появилась одна из самых замечательных статей Джи-Джи, в которой был изложен ход этих волнующих событий- Теперь уже никто не сомневался в существовании новой частицы. Напротив, начался период все более возрастающего восхищения его открытием. По-видимому, эта торжественная полоса его жизни оказалась не самой плодотворной для его творчества.

Тяжелые цветы славы

Джи-Джи стоял на качающемся помосте под грузными венками цветов, перевитых медными лентами. Гирлянды угрожающе провисали…

Об этом он напишет позднее так:

«Во время поездки было много забавных происшествий. В одном городе нас встретили триумфальной аркой, а поперек дороги была протянута позолоченная лента. Под аркой, увитой цветами, был скрыт деревянный помост, на который я должен был взойти, чтобы произнести речь. Однако моя речь была весьма краткой, так как верхняя часть арки была составлена из тяжелых гирлянд, которые неминуемо грозили свалиться на мою голову. С точки зрения инженерного расчета, арка оставляла желать лучшего…»

Почти в каждом американском городе, куда приезжал Томсон, устраивались торжественные встречи и выражались восторги по поводу открытия электрической частицы материи. Всюду говорили о научном прогрессе. Речи на эту тему входили в моду. Говорили ученые, писатели, деловые люди. Открытие Томсона волновало своими неизведанными практическими возможностями. Первые «киты» американской электротехнической промышленности искали с ним встречи. Всюду его просили прочесть курс лекций. После спокойной Англии перед Томсоном оказалась бурная американская аудитория. Студентов интересовала новая область физики — электрический разряд в газах. Томсон был пионером этой новой науки и охотно высказывал свои предположения не только по поводу газового разряда, но и строения материи.

Перед началом лекции к нему подошел один из самых предприимчивых дельцов фирмы «Дженерал электрик».

— Не согласитесь ли вы, мистер Томсон, погостить в моем загородном доме? Я слышал, вы увлекаетесь садоводством. Я выращиваю редкие породы деревьев.

Джи-Джи согласился осмотреть ботанические достижения руководителя крупнейшей электротехнической фирмы.

Это были действительно редчайшие представители, калифорнийской растительности, хотя, к сожалению, из-; рядно объеденные жучком, свирепствовавшим в тот год. Сад американского дельца напоминал скорее плантацию: в нем было множество технических культур, засаженных на большой территории. Объезжая владения, предприниматель делился с кембриджским ученым своими техническими планами.

— Мы внедряем дуговую плавку алюминия, — говорил он. — Трудности возникают из-за того, что нам неизвестны законы дугового разряда. Нет еще специалистов в этой области.

Джи-Джи кивнул.

— Не согласитесь ли вы давать нам некоторую консультацию по этим вопросам?

В Англии дуговым разрядом занималась леди Айртон — единственная англичанка, оказавшаяся на переднем крае науки. Леди Айртон, именем которой был назван один из эффектов в дуговом разряде, терпеть не могла промышленников и всего, что связано с практическим применением науки. О том, чтобы рекомендовав эту леди в качестве консультанта американскому деловому человеку, не могло быть и речи. Но и сам Джи-Джи не собирался менять свои тонкие газоразрядные трубки на сосуды под повышенным давлением, которыми занималась бесстрашная леди Айртон.

— Мы пока еще изучаем дуговой разряд только лаборатории, — дипломатично сказал Томсон. — И очень далеки от практики. Все же я охотно взгляну на вашу плавку алюминия.

«Кит» мгновенно принял решение и повернул автомобиль. Доведя скорость до максимально допустимой — семьдесят километров в час, он повез Томсона на свой завод.

Зрелище гигантской заводской плавки ошеломило Томсона.

Он, проведший всю жизнь в комнатках Кавендишевской лаборатории, почувствовал себя таким маленьким и беспомощным перед огромными пластинами металла, охваченными слепящим пламенем, не похожим ни на один дуговой разряд, виденный им в «опасных» колбах леди Айртон. И все-таки это был все тот же дуговой разряд! Один из видов газового разряда, открытых в Кавендишевской лаборатории. И здесь явление подчинялось тем же законам прохождения ионов через газ.

Инженеры из фирмы, сдержанно переговариваясь, сопровождали Томсона. Владелец предприятия ожидал его в правлении завода.

— У меня к вам предложение. — «Кит» внимательно посмотрел на Томсона. — Электротехническая промышленность только зарождается, — продолжал он. — Может быть, она станет когда-нибудь «электронной технологией». Мы умеем смотреть далеко вперед. Ваше имя сегодня означает для нас деньги завтра. Соглашайтесь стать членом нашего правления. Мы продадим вам акции фирмы «Дженерал электрик».

— Я подумаю, — сухо ответил Томсон.

«Кит» понял. Англичанин «застегнулся на все пуговицы». Американская откровенность ему неприятна.

Джи-Джи продолжал свое путешествие по Америке. Его снова встречали тяжелыми гирляндами цветов.

Вручали почетные медали. Присваивали ученые титулы. Принимали в члены научных клубов.

Прочитанные им лекции были изданы тремя книгами: «Электрический разряд в газах», «Электричество и материя», «Электрон в химии». Термин «электрон» все более вытеснял «корпускулу».

В книге «Электричество и материя» Томсон вернулся к своей юношеской идее об изменяемости массы движущегося электрического заряда. Он еще не знал об идеях Эйнштейна. Будущий создатель теории относительности тогда учился в университете, и его предположение о переменной массе движущегося тела никому не было известно. К утверждениям Джи-Джи относились почтительно, хотя и с некоторой опаской. Лорд Рэлей писал в предисловии к его книге, что самые блестящие достижения Томсона относятся к физике газового разряда. О его теоретических предположениях, касающихся структуры атома и изменяющейся массы движущегося заряженного тела, он благоразумно умалчивал.

Чтение лекций в американских университетах стало для Томсона подготовкой к изданию его книг. Он с удивлением заметил, как легко сложились его лекции в три толстые, фундаментальные книги. И торопился обратно в Англию, чтобы засесть за рукописи.

Однако перед самым отъездом его ожидало курьезное происшествие. Ему сообщили, что в Америку прибыла… Евзапия Палладино.

Евзапия Палладино

Имя итальянской крестьянки Евзапии Палладино пользовалось мировой известностью. Тайна, окружавшая эту женщину, тщательно скрывалась целым штатом ее свиты. Евзапия Палладино была спиритическим медиумом, иными словами — умела с помощью «потусторонних» сил совершать действия, недоступные обычным людям.

На сеансах Евзапии музыкальные инструменты играли без прикосновения человеческой руки, занавес двигался сам собой, предметы летали через комнату, а таинственная материя, с помощью которой Евзапия производила все эти чудеса, излучала загадочное сияние. Как тут было не изумиться!

В чудеса Палладино верили и добросовестные ученые, и нервные дамы, и ловкие мошенники. Речь шла о «беспроволочной передаче духовной энергии», о «лучах смерти», о беседах с духами и о новом состоянии «биологической материи» — «эктоплазме».

Томсон присутствовал на двух сеансах Евзапии. «…На первом из них, который начался в шесть часов вечера, присутствовали: лорд Рэлей, профессор Рише, Майер, Ричард Ходсон, миссис Сайдвик, миссис Верраль и я. Мы уселись за длинный стол. Евзапия сидела на конце стола, лорд Рэлей — справа от нее, а я слева. Миссис Верраль забралась под стол и держала Евзапию за ноги. Неподалеку от нас стоял маленький столик, где лежала дыня, которую согласно программе Евзапия должна была перенести с помощью «эктоплазмы» с одного стола на другой.

Окна были закрыты тяжелым бархатным занавесом, и, когда выключили свет, стало совершенно темно. Мы должны были образовать замкнутую цепь, взявшись за руки, и сидели довольно долго без каких-либо происшествий. Вдруг Майер, ученый-спирит, сопровождавший Евзапию, неожиданно вскочил и заявил, что кто-то толкнул его в бок. Наша цепь разомкнулась, и прошло не менее минуты, прежде чем мы снова ее восстановили, взявшись за руки. Так мы сидели еще некоторое время, как вдруг миссис Верраль под столом вскрикнула: — Она отдернула ногу!

А потом:

— Ах, дыня упала мне на голову!

Нетрудно сообразить, что произошло в действительности.

В ту минуту, когда наша цепь разомкнулась, у Евзапии освободились руки, она взяла со столика дыню и положила к себе на колени, рассчитывая потом перенести ее на большой стол. Но, для того чтобы с колен переложить дыню на стол, ей пришлось отодвинуть назад ногу. И тут-то вмешалась миссис Верраль, которая держала ее под столом за ноги. В результате дыня соскользнула ей на голову…»

Однако Евзапия объявила, что может показать свою чудодейственную силу и на других предметах.

Второе «чудо» состояло в том, что тяжелый бархатный занавес, находившийся в нескольких метрах от стула, на котором сидела Евзапия, неожиданно вздувался, как парус. Это объяснялось облаком таинственной «эктоплазмы», которую направляла туда Евзапия. Кто-то даже видел свечение этой новой формы «материи».

Томсон попросил у Майера разрешения протянуть в комнате перед сеансом веревки, перекинутые через блоки так, чтобы пространство между стулом Евзапии и занавесом можно было контролировать. Ученый-спирит с большой неохотой уступил просьбе Томсона. Но, когда Евзапия явилась, разразился скандал: она приказала немедленно сорвать все веревки, и Джи-Джи так и не удалось узнать, каким образом надувается оконная занавеска.

За разоблачение Евзапии Палладино взялся один из самых веселых ученых — американец Роберт Вуд, которого называли Томом Сойером в науке.

В отличие от Джи-Джи, пытавшегося обмотать комнату веревками, переброшенными через блоки, Вуд установил на полу деревянную решетку из тонких вертикальных дощечек наподобие венецианских оконных жалюзи, окрашенных в черный цвет. В угол комнаты он положил маленький клин и, подняв его на 5–6 миллиметров, установил электрическую лампочку так, чтобы пол был слабо освещен снизу. Благодаря этому он мог наблюдать через дыру в потолке за тем, что происходило на фоне освещенного пола. Евзапия же этого видеть не могла, потому что в комнате было совершенно темно, а черные дощечки ловко скрывали источник света.

С помощью этого способа наблюдения Буду удалось убедиться в том, что в руках у Палладино был какой-то треугольный предмет, тень которого двигалась между ней и якобы «играющим самостоятельно» тамбурином. Это разоблачало трюк медиума, утверждавшего, что тамбурином «играют потусторонние силы», но не давало полного представления о предмете, которым она орудовала.

Тогда физики установили перед сеансом за стеной рентгеновскую установку, с помощью которой надеялись «просмотреть» всю комнату в темноте. Все ожидали начала сеанса. Джи-Джи прибыл вовремя и был проведен за кулисы.

Однако, когда Евзапия под рукоплескания публики вошла в «экспериментальный зал», она заметила следы технических приготовлений. Подозвав к себе своих «верных спиритов» из группы сопровождавших ее мошенников, она заявила, что плохо себя чувствует, и сеанс отменяется.

Легкий шум разочарования послышался из комнаты, где находилась рентгеновская установка. Физики осторожно выходили из своего укрытия. «Звезда спиритизма» уже уехала.

По возвращении в Англию над Томсоном опять нависли «тяжелые цветы славы». В 1906 году он получил высшую награду: ему была вручена Нобелевская премия «За теоретические и экспериментальные исследования прохождения электричества через газы». На основании статьи девятой устава о Нобелевской премии Томсон должен был сделать в Стокгольме публичный доклад на тему премированной работы.

Церемония вручения золотой Нобелевской медали шведским королем требовала множества условностей. Перед королем необходимо было предстать с супругой. Разумеется, он — во фраке, она — в вечернем туалете. Непременно надо представиться и старой кронпринцессе, принимающей высоких гостей в особой маленькой комнате. Розе-Элизабет Томсон следовало познакомиться также с первой и второй придворными дамами. Все происходило как в хорошо отрепетированной сказке. Эммануэль Нобель, племянник изобретателя динамита, оказался приятным молодым человеком, не лишенным остроумия. Побывав в России, он привез королю Швеции в подарок от царя огромный глиняный горшок с черной икрой. «Все, что мы могли бы послать ему в виде ответного подарка, — заметил Эммануэль Нобель, — это ящик с динамитом. Но вряд ли царю это было бы приятно».

Томсон выдержал все положенные на его долю испытания и вернулся в Англию.

Ему предложили стать членом еще нескольких клубов. Он охотно участвовал в светской жизни.

В спорах с любителями спорта он часто горячился и утверждал, например, что во время американских футбольных матчей, которые проходят вяло, он не «жаждет крови», в то время как в Кембридже он готов броситься через канат.

Любил он и весельную регату. Однажды у него в гостях оказался приехавший из Австралии ученый, который расхваливал их состязания на реке.

— У нас очень удобно наблюдать за ходом гонок: по берегу реки движется поезд с такой же скоростью, с какой происходят гонки. И пассажиры прямо из окон могут наблюдать за состязаниями.

— Так медленно ездят ваши поезда? — ядовито спросил Джи-Джи.