Страница 25 из 47
Эффект Эдисона
Фонограф был одним из изобретений, которыми Эдисон особенно гордился. Другое открытие Эдисона, как оказалось впоследствии, было еще более важным: он первый обнаружил ток свободных электронов через вакуум. В течение четверти века эти его наблюдения оставались почти незамеченными. Только в конце XIX века на них, наконец, обратили внимание, и «эффект Эдисона» лег в основу создания радиолампы и радиопромышленности.
В 1883 году, когда Эдисон работал над угольными нитями накаливания, он заметил, что внутренняя поверхность стеклянных ламп постепенно темнеет. Угольный налет равномерно покрывал всю поверхность лампы, кроме одной полоски в том месте, где крепилась нить. Создавалось впечатление, что подпорка как бы отбрасывает тень.
Эдисон предположил, что угольный налет на стекле появляется из угольной нити, но не мог объяснить происхождение «тени». Он поместил маленькую металлическую пластинку между двумя ножками подпорки нити. К металлической пластинке можно было попеременно подключать конец нити накаливания с большим или меньшим потенциалом. Эдисон обнаружил, что когда пластинку соединяли с положительным полюсом, в пластинке появлялся небольшой электрический ток. При присоединении к отрицательному полюсу этого не происходило.
Через тринадцать лет, в 1896 году, открытие электрона Дж. Дж. Томсоном навело помощника Эдисона Флеминга на мысль, о том, что полузабытое явление, которое наблюдал Эдисон, объяснялось тем, что раскаленная угольная нить испускала электроны, которые притягивались через вакуум к положительно заряженной пластине. Когда пластина заряжалась отрицательно, электроны отталкивались от нее.
В сконструированном Флемингом варианте прибора Эдисона нить накаливания окружала металлическая стенка, заряженная положительно. Прибор пропускал только положительную половину каждого цикла переменного тока. Это было не что иное, как первый электронный выпрямитель.
В начале нового века великий творческий дух Эдисона начал увядать. Он стал работать усерднее и менее разносторонне, хотя еще в 1903 году изобрел новый вид аккумулятора, а еще раньше — новый способ отделения железа от низкокачественных руд.
В 1891 году он изобрел кинетоскоп — аппарат для демонстрации последовательных фотографий движения на непрерывной полоске ленты.
В течение жизни Эдисона Бюро патентов США выдало ему 1093 патента — такого количества никогда не получал ни один человек.
Его первая жена умерла, и Эдисон женился во второй раз. Теперь он вел более размеренный образ жизни, и тень мальчишки, когда-то ввалившегося в бостонское отделение «Вестерн Юнион», возникала лишь иногда, во время интервью с журналистами. Старый Эдисон любил того мальчишку, каким он был когда-то.
Мир изменялся очень быстро, и как бы ни называлось то, что заставляло Томаса Альву Эдисона работать сутки напролет, оно, казалось, утратило свою силу. Инженеры и химики, работавшие в гигантских корпорациях, созданных благодаря Эдисону, перехватывали у изобретателя его работу, а новое объяснение физического мира было для Эдисона непостижимо.
Молодые люди, бывшие когда-то его ассистентами, сами стали всемирными знаменитостями, директорами компаний, лауреатами Нобелевских премий, получили высокие титулы. Все это происходило слишком быстро, но Эдисон ни разу не произнес того, что всегда говорят усталые и растерявшиеся люди: «Пожалуй, я слишком задержался на этом свете». Он дожил до старости, но не прекращал работы, не утратил своей гордости и никогда не узнал горечи поражения.
Уиллард Гиббс
Познавая мир изменений
На трибуне выступал великий английский ученый Кларк Максвелл. Его речь внимательно слушали королева Виктория и международное собрание наиболее известных ученых Европы. Темой его выступления было блестящее научное исследование одного неизвестного молодого американца — «профессора Уилларда Гиббса, Иёйьский колледж, США». Это происходило в Лондоне в 1876 году.
Музыка, шум и суета филадельфийской Выставки Столетия заслонили от американцев тот факт, что другая довольно могущественная нация — международная нация ученых — также устраивала свою выставку. Две сестры — английская королева Виктория и германская императрица совершили в Саут-Кенсингтоне тот же торжественный ритуал, что и Дон Педро и президент Грант в Филадельфии, и Международная выставка исторических научных приборов была открыта.
Речь Максвелла о Гиббсе была необычайной в своем роде: ученый, находящийся в зените славы, превознес никому не известного молодого человека. Но Максвелл предвидел, что имя Гиббса в будущем займет свое место среди бессмертных имен науки. Всего несколько месяцев назад Максвелл заявил, что благодаря неизвестному американцу «проблемы, которые в течение долгого времени были не под силу ни мне, ни моим коллегам, теперь легко поддаются разрешению».
Казалось бы, такая восторженная поддержка великого человека перед лицом именитых экспертов должна была принести молодому ученому немедленное признание. Однако этого не случилось. Ни одно научное достижение не может быть оценено, если не существует достаточных знаний в той области науки, к которой оно относится. В 1876 году американские и европейские ученые еще слишком мало разбирались в химических и физических процессах, чтобы оценить открытие Гиббса. Вот почему лондонские газеты не уделили места докладу Максвелла. По этой же причине о нем не писалось и в американских газетах. Сам Гиббс тогда не узнал о докладе Максвелла. В то время в доме 121 по улице Хайстрит в Нью-Хэвене говорили главным образом о приближающемся летнем отпуске и планах снять маленький домик в Адирондаке или Белых Горах.
Джозия Уиллард Гиббс, которому в тот год исполнилось тридцать семь лет, стройный человек, с худощавым бородатым лицом, проницательными голубыми глазами и спокойным чувством юмора, был профессором математики и теоретической физики Йельского университета уже в течение пяти лет. Он остался холостяком и жил в семье своей сестры. Для ее детей он был «нашим дядей Уиллом», который умел прекрасно готовить салат, топить печи, катался с ними на санках и рассказывал удивительные истории.
Позже им пришлось убедиться, что он знаменитость, но сам он об этом никогда не обмолвился ни словом. Даже если бы ему стало известно о речи Максвелла, вероятнее всего, он не рассказал бы об этом семье. В течение своей жизни он получил девятнадцать наград и почетных дипломов, в том числе главную международную премию за научные достижения. Но даже самые близкие его друзья не знали о его успехах в полной мере до тех пор, пока не прочли некролога в газетах.
Физик Уиллард Гиббс родился в 1839 году. Он принадлежал к тому же поколению, что и Джордж Пульман, Пирпонт Морган и Джон Рокфеллер. Он вырос в той же Америке, что и они, подвергался тем же влияниям, но тем не менее пошел по иному пути.
В течение шести поколений его семья славилась в Новой Англии своей ученостью. Один из его предков был президентом Гарвардского университета, другой — секретарем Массачузетской колонии и первым президентом Принстонского университета. Отец Гиббса считался выдающимся теологом.