Страница 8 из 19
После этого нам с берлинским товарищем уже не пришлось испытывать нужду, но вся моя поездка в Париж оказалась напрасной, поскольку возможные сроки поездки вышли и находиться там долее я уже не мог. Зато я на практике узнал, что означает жить в нищете. Что мне в тот период вполне удалось, так это внимательно осмотреть улицы Парижа, по которым я бегал, стараясь заглушить чувство голода.
Наука и практика
По возвращении в Берлин я тщательно пересмотрел весь свой прошлый образ жизни и пришел к выводу, что мои усиленные занятия изобретательством, которым я увлекся после первого успеха, могут довести меня и брата до финансовой гибели. Я незамедлительно избавился от всех своих изобретений, даже продал свою долю в мастерской по золочению и серебрению, и с головой окунулся в серьезную науку. Записался слушателем в Берлинский университет, однако, посещая лекции известного математика Якоби29, понял, что для их полного понимания мне не хватает хорошего образования. Эта нехватка, к огромному моему сожалению, всегда мешала мне в достижении успеха и снижала результаты многих работ. Тем более я благодарен моим учителям, в числе которых особо могу назвать физиков Магнуса, Дове30 и Риса31, за то, что они признали во мне друга и приняли в свой круг. Я также должен выразить свою признательность молодым берлинским физикам, которые позволили мне принять участие в создании Физического общества32.
Это было замечательное сообщество настоящих естествоиспытателей, почти все из которых позднее прославились своими трудами. Из них стоит назвать имена Дюбуа-Реймона33, Брюкке34, Гельмгольца35, Клаузиуса36, Видемана37, Людвига38, Бееца39, Кноблауха40. Сотрудничество и общение с этими талантливыми молодыми людьми укрепило тогда мою решимость впредь посвятить себя научным изысканиям.
Но сложившиеся обстоятельства оказались сильнее меня, и я вновь вернулся к тому, к чему стремился раньше – воплотить, по возможности, полученные мной научные познания в конкретные предметы и технологии. И это стремление окончательно сформировало всю мою последующую жизнь. Интересы мои всегда были на стороне чистой науки, в то время как труды и достижения большей частью относились к практической технике.
Это увлечение техникой усиливалось моей работой в берлинском Политехническом обществе, в которое я вступил еще будучи молодым офицером. Я принимал в его работе самое деятельное участие и старался активно отвечать на все поступавшие в него вопросы. Обсуждение этих вопросов и составление обоснованных ответов, которому я посвящал изрядную часть своего свободного времени, оказались для меня великолепной школой. Тут мне сильно помогли занятия естественными науками, и я на самом деле убедился, что настоящий технический прогресс возможен только при условии широкого распространения научных знаний среди конструкторов техники.
Но в те времена между наукой и техникой еще существовала глубочайшая пропасть, хотя почтенный Беут41, которого, несомненно, следует считать отцом технического образования в Северной Германии, уже тогда предлагал сделать из Берлинского промышленного института учебное заведение, в котором молодые немецкие техники получали бы необходимые научные знания. Однако время существования этого института, преобразованного позднее в Промышленную академию, которая дала начало Шарлоттенбургскому высшему техническому училищу, было слишком невелико для того, чтобы существенно сказаться на среднем уровне образования представителей технических профессий.
Пруссия тогда была страной военных и чиновников. Только среди служащих встречались люди с хорошим образованием. Возможно, именно этим объясняется то, что даже сегодня одно звание чиновника уже считается признаком образованного и культурного человека, и многие именно по этой причине стремятся его получить. В свою очередь, ряды военных и чиновников пополнялись в основном за счет представителей сельскохозяйственных профессий, поэтому именно они пользовались особым уважением правящей верхушки. В стране, многие столетия до этого страдавшей от непрекращавшихся войн, еще не успело сформироваться зажиточное городское население, которое имело бы возможность сравняться по уровню образования и культуры с чиновниками и военными. Хотя частично этот факт можно объяснить еще и тем, что пользовавшиеся в находившейся тогда под властью дальновидных Гогенцоллернов42 Пруссии большим уважением представители науки считали (а некоторые считают и поныне) ниже своего достоинства связываться с промышленным производством.
Работа в Политехническом обществе окончательно убедила меня в том, что именно научные знания и исследования могут наилучшим образом способствовать делу развития техники. Кроме того, общество позволило мне познакомиться с представителями многих берлинских промышленных предприятий и составить представление о достижениях и недостатках немецкой промышленности того времени. Промышленники часто спрашивали моего совета, я же из их вопросов делал выводы об организации и деятельности их производств. Я пришел к выводу, что развитие техники не может быть скачкообразным, как это нередко случается в науке благодаря гениальным прозрениям отдельных замечательных ученых. Любое изобретение лишь тогда можно назвать ценным и важным, когда техника дошла до уровня, на котором в нем назрела насущная необходимость. Поэтому многие гениальные изобретения часто десятилетиями остаются невостребованными, дожидаясь, когда наконец придет их время.
Из научно-технических вопросов, которые меня более всего тогда волновали, одним, ставшим предметом первого литературного труда, я обязан своей переписке с братом Вильгельмом. В одном из писем он рассказал мне об интересной машине, которую он видел в действии в шотландском Данди43. Из его краткого описания было понятно, что в движение она приводится не паром, а нагретым воздухом. Идея эта показалась крайне интересной, поскольку могла, по моему представлению, преобразовать всю машинную технику. В статье, озаглавленной «Об использовании нагретого воздуха как движущей силы», которая была напечатана в «Политехническом журнале» Динглера в 1845 году, я изложил теоретические основы и набросал примерную конструкцию такой машины в том виде, в каком ее себе представлял.
Моя теория строилась на принципе сохранения энергии, выдвинутом Майером44 и математически обоснованном Гельмгольцем в его знаменитом труде «О сохранении силы», который этот ученый зачитывал на заседании Физического общества. Позже мои братья Вильгельм и Фридрих много экспериментировали с двигателями подобного рода45. Им также пришлось столкнуться с ситуацией, когда для недостаточно продвинутой техники этот передовой двигатель оказался невыгоден. Пока на основе вышеуказанного принципа могут быть построены только небольшие машины, способные работать продолжительное время. В случае с большими агрегатами даже сейчас еще невозможно найти подходящие материалы для устройства нагревательных элементов.
В том же году я поместил в журнале Динглера и вторую свою статью, в которой описал тот самый дифференциальный регулятор, о котором рассказывал выше. Над различными способами его применения я долго работал на пару с братом Вильгельмом.
Следующим вопросом, занимавшим меня уже долгое время, была проблема расчета скорости полета ядра. В свое время известный механик и часовщик Леонгардт по заказу артиллерийской испытательной комиссии сделал специальные часы для решения этой задачи. В его хронометре секундная стрелка начинала свой бег после того, как включался специальный электромагнит. Но добиться того, чтобы ядро при своем полете замыкало и размыкало электрическую цепь, было не так просто. Длительные работы в этом направлении не давали особенных результатов, несмотря на прилагавшиеся к тому немалые усилия. Меня же посетила идея, что для определения скорости можно воспользоваться электрической искрой. В статье «О применении электрической искры для определения скорости», опубликованной в журнале Поггендорфа46, я доказал, что скорость полета ядра в любой момент может быть довольно точно установлена с помощью быстро вращающегося отполированного стального цилиндра, падая на который искра оставляла бы отметины. В этой же статье я изложил еще один план, реализованный мной на практике только спустя многие годы: как с помощью того же метода измерить скорость электрического тока в проводниках.