Страница:
Рихман побежал домой, завидев первые же признаки грозы. Он захватил с собой гравера Соколова, который должен был зарисовать опыты.
Прибежав домой, и не переменив даже парадного костюма, Рихман устремился к своей установке. Шелковинка электрометра была вертикальной, то есть в таком именно положении, в котором она и должна была быть по представлениям Рихмана молнии еще не было, а "гром еще далеко отстоял".
"Теперь нет еще опасности, - сказал Рихман Соколову, - однако, когда туча будет близко, то может быть опасность".
Он повернулся к электрометру и тут прямо в лоб его ударил голубоватый огненный шар. Раздался страшный грохот, и оба - Рихман и Соколов - упали, первый - на сундук, второй - на пол.
Жена Рихмана, услышав грохот в сенях, вбежала туда и увидела мужа бездыханным, а Соколова - оглушенным. Она попыталась восстановить мужу дыхание, но тщетно. Кликнуты были люди и посланы бегом за лекарем и за Ломоносовым. Ломоносов писал впоследствии: "Прибывший медицины и философии доктор X. Г. Кратценштейн растер тело ученого унгарской водкой, отворил кровь, дул ему в рот, зажав ноздри, чтобы тем дыхание привести в движение. Тщетно. Вздохнув, признал смерть..."
"Я пощупал у него тотчас пульс - писал Кратценштейн, - но не было уже биения; после пустил я ему ланцетом из руки кровь, но вышла токмо одна капля оной. Я дул ему, как то с задохшимися обыкновенно делается, несколько раз, зажав ноздри, в рот, дабы тем кровь привесть паки в движение, но все напрасно: при осмотре нашел я, что у него на лбу на левой стороне виска было кровавое красное пятно с рублевик величиною, башмак на левой ноге над меньшим пальцем в двух местах изодрало, а вокруг изодранного места видны были малые белые пятнышки, на черном шелковом шнурке видны были такие же крапины, но чулка не обожгло. Как скинули чулок, то под прошибленным местом нашли кровавое ж и багровое пятно, а пята была синевата, на теле сверху у груди и под ребрами на левой стороне видны были багровые пятна такой же величины, как на лбу".
Оба ученых тщательным образом исследовали тело Рихмана и состояние квартиры. Все было отмечено - и важное, и неважное, или, точнее, казавшееся неважным. "...Было у покойного Рихмана в левом кафтанном кармане семьдесят рублев денег, которые целы остались...", однако, "...часы движение свое остановили", и "с печи песок разлетелся".
Все это нужно было не только для того, чтобы полностью разобраться в причине смерти первой жертвы планомерных исследований электричества, но и для того, чтобы лучше разобраться в том, как же надо оберегаться от гроз, и как грозу все-таки можно исследовать.
Ломоносов сделал подробный продольный и поперечный планы дома Рихмана, где обозначил и местоположение участников драмы в момент удара, и все приборы, повреждения и другие особенности обстановки. Опрошены были и соседи. "Молнию, извне к стреле блеснувшую, многие сказывали, что видели".
Описание экспериментальной установки мы уже давали цитатой из "Санкт-Петербурских ведомостей". Установка, как мы видели, оканчивалась железной линейкой, то есть заземлена не была. Разумеется, к такой опасной установке и близко подпускать никого нельзя было. Однако чем больше читаешь рапорты Ломоносова и Кратценштейна, тем больше убеждаешься в том, что Рихман был не столько жертвой электрического эксперимента, сколько несчастного случая.
Например, в рапорте отмечаются повреждения от удара, которые не были непосредственно связаны с электрической цепью, через которую могла бы пройти молния: "у дверей в кухне отшибло иверень в два фута длиною", он был разбит "в мелкие частицы" и далеко отброшен. Деревянная колода, находившаяся у дверей в сени, также разбита была "сверху донизу", ее "отшибло вместе с крючьями и вместе с дверью в сени бросило". "Посему неизвестно, не сей ли вшедший луч молнии, который по скоплению людей и в соседстве на улице жестоко шумел и пыль вертел и поднимал, без того прошел в сии двери и повредил там бывших". Ломоносов, анализируя положение дверей и окон, а также взаимное расположение аппаратуры и пострадавших, тоже отметил, что "однако отворено было окно в ближнем покое", и "двери пола была половина"... и поэтому "движение воздуха быть могло".
Отсюда напрашивается вывод, что первопричиной несчастья была, скорее всего, шаровая молния ("луч молнии", который "пыль вертел и поднимал"), прошедшая через входную дверь к сеням, которая вовсе не обязательно должна была быть связана с экспериментами Рихмана. Такая молния могла войти и разорваться в любом доме, где "окно было отворено", и "движение воздуха быть могло". Ведь и Соколов говорил насчет "шара". А шаровой молнии вовсе нет необходимости идти по железной проволоке для того, чтобы проникнуть внутрь помещения - для этого ей необходимы лишь слабые потоки воздуха.
К сожалению, соображения подобного толка (на таких настаивал и доктор Кратценштейн) не нашли в то время должного исследователя. Слишком уж гипнотизирующей, очевидной оказывалась в глазах людей, только что узнавших о электрической природе молнии, связь между смертью Рихмана - исследователя молнии - и его аппаратурой. Я написал выше "к сожалению" не случайно. Видимо, смерть Рихмана оказала очень сильное впечатление на ученых того времени. Положительным, конечно, было то, что стали применяться новые меры безопасности, но вместе с тем нельзя отрицать возможности охлаждения к наукам не только не слишком храбрых ученых, но и многочисленных людей, от которых в те времена зависело процветание наук. Ломоносов это прекрасно понимал. Так, в своем знаменитом (А. С. Пушкин восхищался им) письме к графу Шувалову он писал:
"Милостивый государь Иван Иванович! Что я ныне к нашему превосходительству пишу, за чудо почитайте, для того, что мертвые не пишут. Я не знаю еще или по последней мере сомневаюсь, жив ли я, или мертв. Я вижу, что господина профессора Рихмана громом убило в тех же точно обстоятельствах, в которых я был в то же самое время... Между тем умер господин Рихман прекрасною смертию, исполняя по своей профессии должность. Память о нем никогда не умолкнет... Между тем, чтобы сей случай не был протолкован противу приращения наук, всепокорнейше прошу миловать науки".
Из письма видно, что и сам Ломоносов полагал установку Рихмана виновной в его смерти. Такая точка зрения до сих пор широко распространена. Так, в книге "Дороги электричества" я прочел, что Рихман "схватился за стержень" своей громовой машины. В прекрасно иллюстрированной книге Митчела Уилсона об американских изобретателях одна гравюра изображает, как откуда-то сверху прямо в установку Рихмана бьет стремительный зигзаг молнии. В "Беседах о физике" стрела молнии устремляется из установки, словно быстрое жало змеи, прямо на Рихмана.
После смерти Рихмана Ломоносов один продолжает опыты по электричеству. Понимая важность проблемы, он даже предлагает в академии конкурсную задачу, чтобы "на 1755 год, к первому числу июня месяца... сыскать подлинную электрической силы причину и составить точную ея Теорию".
К сожалению, непомерная занятость, невозможность иметь большое число учеников и слабая оснащенность лаборатории оборудованием не позволили Ломоносову добиться разрешения этого чрезвычайно сложного вопроса. Однако в процессе опытов над электрическими явлениями в атмосфере Ломоносов делает еще одно открытие, способное сделать его имя знаменитым. Вот что сам он пишет об этом: "Возбужденная электрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, внезапные лучи испускает, которые во мгновение ока исчезают и в то же время новые на их место выскакивают, так что беспрерывное блистание бысть кажется. В северном сиянии всполохи или лучи, хотя не так скоропостижно происходят по мере пространства всего сияния, однако вид подобный имеют...".
Впервые после Ломоносова опыты по воспроизведению полярных сияний "в шаре, из которого воздух вытянут", проводили немцы Брюхе и Энде в 1929 - 1930 годах, то есть почти через двести лет.
Два важнейших открытия сделаны Ломоносовым в процессе этого небольшого эксперимента. Во-первых, Ломоносов первым из ученых столкнулся здесь с искусственно созданным человеком веществом "в четвертом состоянии" - с плазмой. Во-вторых, ему удалось убедительно ответить на вопросы, поставленные им несколько лет назад в стихотворной форме под впечатлением грандиозного полярного сияния, наблюдавшегося в 1743 году в Петербурге:
Но где ж, натура, твой закон?
С полночных стран встает заря!
Не солнце ль ставит там свой трон?
Не льдисты ль мечут огнь моря?
Что зыблет ясный ночью луч?
Что тонкий пламень в твердь разит?
Как молния без грозных туч
Стремится от земли в зенит?
Свечение плазмы родственно "сполохам или лучам" северного сияния.
Можно бессчетно находить перлы гениальности в записках, письмах, заметках, докладах, диссертациях Ломоносова. Примеры этого мы видели в его трудах по электричеству, которым, как было сказано, Ломоносов занимался относительно недолго.
Можно себе представить, как много мировая наука могла бы получить, будь у Ломоносова больше времени и меньше врагов и имей он ценнейшую поддержку общество равных ему коллег, способных вовремя заметить его гениальные мысли и предостеречь от ошибок.
Так и получилось, что Ломоносов умер, почитаемый больше за организатора русской науки, или того пуще - за стихотворца, но никак не за величайшего ученого, имя которого должно было бы стоять рядом с именами Ньютона и Франклина. И долгое время о нем вспоминали лишь в таком качестве; редко кто знал, например, что он был еще и великим ученым. И только в руководствах по истории химии иной раз попадались краткие упоминания о Ломоносове-ученом подчас в несколько курьезном преломлении: "Среди русских химиков, которые стали известными химиками, мы упомянем Михаила Ломоносова, которого не надо смешивать с поэтом того же имени".
Было бы преувеличением сказать, что смерть Ломоносова была драматически воспринята руководством академии и двором. Так, князь Павел отреагировал на смерть гениального ученого следующей памятной фразой: "А чего дурака жалеть? Только казну разорял, а ничего не сделал".
Ломоносова-ученого почти забыли до начала двадцатого века, когда его труды стали внимательно изучать в связи со стопятидесятилетием созданной Ломоносовым первой русской химической лаборатории. И только тогда выяснилось, что в течение полутора веков забытые труды Ломоносова хранили величайшие откровения.
Гальвани - "воскреситель мертвых"
В конце 1780 года профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани, пятидесяти четырех лет, занимался в своей лаборатории изучением нервной системы отпрепарированных лягушек, еще вчера квакавших в неотдаленном пруду.
Совершенно случайно получилось так, что в той комнате, где в ноябре 1780 года Гальвани изучал на препаратах лягушек их нервную систему7, работал еще его приятель - физик, производивший опыты с электричеством. Одну из отпрепарированных лягушек Гальвани по рассеянности положил на стол электрической машины.
В это время в комнату вошла жена Гальвани. Ее взору предстала жуткая картина: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, прикасавшиеся к железному предмету (скальпелю), дергались. Жена Гальвани с ужасом указала на это мужу.
Болонцы всегда с удовольствием подчеркивают: не Гальвани, а его жена автор столь важного открытия. Ей был даже посвящен сонет:
Ее открытьем кто не восхищался,
Умерших лягушачьих лапок жизнью быстрой,
Когда исторглись из машины искры,
А скальпель к нежным нервам прикасался...
Гальвани же по этому поводу был совершенно иного мнения. У нас сохранились подробные описания экспериментов Гальвани, сделанные им самим. Столкнувшись с необъяснимым явлением, Гальвани счел за лучшее особо позаботиться о детальном воспроизведении опытов.
"Я считал, что сделаю нечто ценное, - писал Гальвани, - если краткой точно изложу историю моих открытий в таком порядке и расположении, в каком мне их доставил отчасти случай и счастливая судьба, отчасти трудолюбие и прилежание. Я сделаю это, чтобы дать как бы факел в руки тех, кто пожелает пойти по тому же пути исследования".
Последуем же за Гальвани в его знаменитых опытах:
"Я разрезал лягушку и положил ее безо всякого умысла на стол, где на некотором расстоянии стояла электрическая машина. Случайно один из моих ассистентов дотронулся до нерва лягушки концом скальпеля, и в тот же момент мускулы лапки содрогнулись как бы в конвульсиях.
Другой ассистент, обыкновенно помогавший мне в опытах по электричеству, заметил, что явление это происходило лишь тогда, когда из кондуктора машины извлекалась искра.
Пораженный новым явлением, я тотчас же обратил на него свое внимание, хотя замышлял в этот момент совсем иное и был всецело поглощен своими мыслями. Меня охватила неимоверная жажда и рвение исследовать это и пролить свет на то, что было под этим скрыто".
Гальвани решил, что все дело тут в электрических искрах. Для того чтобы получить более сильный эффект, он вывесил несколько отпрепарированных лягушачьих лапок на медных проволочках на свой железный балкон во время грозы. Однако молнии - гигантские электрические разряды никак не повлияли на поведение отпрепарированных лягушек. Что не удалось сделать молнии, сделал ветер. При порывах ветра лягушки раскачивались на своих проволочках и иногда касались железного балкона. Как только это случалось, лапки дергались. Гальвани, однако, отнес явление все-таки на счет грозовых электрических разрядов.
Опыты Гальвани.
"После успешных опытов во время грозы я пожелал, - пишет Гальвани, обнаружить действие атмосферного электричества в ясную погоду. Поводом для этого послужило наблюдение, сделанное мною над заготовленными лапками лягушки, которые, зацепленные за спинной нерв медным крючком, были повешены на железную решетку забора моего сада: лапки содрогались не только во время грозы, но иногда, когда небо было совершенно ясно. Подозревая, что эти явления происходят вследствие изменения атмосферы в течение дня, я предпринял опыты.
В различные часы в продолжение ряда дней я наблюдал нарочно повешенную на заборе лапку, но не обнаружил каких-либо движений в ее мускулах. Наконец, утомленный в напрасном ожидании, я прижал медный крюк, который был продет через спинной мозг, к железным перилам с целью заметить какие-либо сокращения лапки, но, по-видимому, они не находились в связи с электрическим состоянием атмосферы.
Однако, в то время, когда я производил опыт под открытым небом, я был склонен принять теорию, что сокращения возникают вследствие атмосферного электричества, которое, постепенно проникнув в животное и собравшись в нем, неожиданно разряжалось, когда крючок приходил в соприкосновение с железными перилами. Так легко обманываем мы себя при опытах и думаем, что действительно видели то, что желаем видеть.
Когда я перенес лягушку в комнату и положил на железную дощечку и когда я прижал медный крючок, который был продет через спинной нерв, к дощечке, те же спазматические содрогания были налицо.
Я производил опыт с разными металлами в различные часы дня в разных местах, - результат был один и тот же, разница была в том, что содрогания были более сильные при одних металлах, чем при других.
Затем я испытывал различные тела, которые не являются проводниками электричества, например, стекло, смолу, резину, камень и сухое дерево.
Явлений не было.
Это было несколько неожиданно и заставило меня предположить, что электричество находится внутри животного. Это подозрение усилилось наблюдением, что нечто вроде тонкой нервной жидкости (подобно электрическому разряду в лейденской банке) совершает переход от нервов к мускулам, когда происходит содрогание.
Например, в то время как я одной рукой держал препарированную лягушку за крючок, продетый через спинной нерв, так что она касалась лапками серебряной чашки, а другой рукой касался крышки или боков с помощью какого-либо металлического предмета, я к своему удивлению увидел, что лапка лягушки сильно содрогалась всякий раз, как я повторял этот опыт".
Эта длинная цитата - интересная иллюстрация творческого метода Гальвани. Он провел, по сути дела, все эксперименты для того, чтобы сделать правильные выводы - отдадим дань его умению ставить эксперименты; он показал, что для эффекта необходимы металлы; он показал, что при телах, не являющихся проводниками электричества, никакого эффекта нет; наконец, он показал даже, что разные металлы дают разный эффект. Но он не обратил внимания на то, что эффект наблюдался только при наличии двух различных металлов - вчитайтесь в последний абзац, и вы увидите это.
Гальвани приписывал металлам лишь пассивную роль проводников электричества. Поэтому вывод его абсолютно (в его представлении) логичен: если при прикосновении к лапкам непроводников эффекта нет, стало быть, источник электричества, "лейденская банка", находится где-то внутри лягушки.
Трактат Гальвани "Об электрических силах в мускуле" вышел в 1791 году. Буря страстей, поднятая им, по свидетельству современников, была сравнима с политической бурей, вызванной поднимавшейся Французской революцией.
За много лет до Гальвани, в 1752 году, шведский философ Иоган Георг Зульцер опубликовал следующее наблюдение: "Если два куска металла, один оловянный, другой - серебряный, соединить... и если приложить их к языку, то последний будет ощущать некоторый вкус, довольно похожий на вкус железного купороса, в то время как каждый кусок металла в отдельности не дает и следа этого вкуса". Это - видоизмененный опыт Гальвани: вместо лягушки индикатором электричества является язык. Более того, в 1756 году Марко Кальдани наблюдал и описал содрогание лапки лягушки вблизи электрической машины, но... не придал этому никакого значения.
Опыты Гальвани, в силу их интригующей необычности, сразу же завоевали громадную популярность - бессчетное множество физиков, химиков, философов, врачей стали одно время проявлять повышенный интерес к лягушкам, и в особенности к их лапкам. Этот "интерес" попал даже в старинную техническую энциклопедию:
"В течение целых тысячелетий холоднокровное племя лягушек беззаботно совершало свой жизненный путь, как наметила его природа, зная одного только врага, господина аиста, да еще, пожалуй, терпя урон от гурманов, которые требовали для себя жертвы в виде пары лягушачьих лапок со всего несметного рода. Но в исходе позапрошлого столетия наступил злосчастный век для лягушек. Злой рок воцарился над ними, и вряд ли когда-либо лягушки от него освободятся. Затравлены, схвачены, замучены, скальпированы, убиты, обезглавлены - но и со смертью не пришел конец их бедствиям. Лягушка стала физическим прибором, отдала себя в распоряжение науке. Срежут ей голову, сдерут с нее кожу, расправят мускулы и проткнут спину проволокой, а она все же не смеет уйти к месту вечного упокоения; повинуясь приказанию физиков или физиологов, нервы ее придут в раздражение и мускулы будут сокращаться, пока не высохнет последняя капля "живой воды". И все это лежит на совести у Алоизо Луиджи Гальвани".
Не только лягушачья "живая вода" подвергалась действию электричества. Итальянец Запотти добился стрекотания мертвого кузнечика. Сам Гальвани заставлял дергаться конечности свежезабитых овец и кроликов, а французский хирург Ларрей производил аналогичные опыты с только что ампутированной человеческой ногой.
Но особенно большие надежды возникли при исследовании нервной системы умерших людей. Вообще, мысли о бессмертии, о восстановлении жизни умерших занимали большое место в попытках приложить электроды к трупу. Первые исследования, проведенные французами Дюпюитреном, Нистеном и Гильотеном, были, правда, не очень обнадеживающими. Зато племянник Гальвани - Жан Альдини добился успеха. В 1803 году он приложил электроды к телу повешенного. Губы трупа и его веки стали подергиваться.
Однако наибольший резонанс среди широкой публики вызвали эксперименты доктора Ура из Глазго. Он производил опыты с повешенными преступниками. Первый его успех - воспроизведение у трупа дыхательных движений. Но если у трупа можно восстановить дыхание, то, может быть, можно восстановить и другие функции организма? Однажды доктор Ур приложил один электрод к пятке трупа, другой - к ресничному нерву. Лицо повешенного внезапно ожило, он приоткрыл рот, глаза его стали оглядывать окружающих. Ужас сковал присутствующих, многие упали в обморок, другие не могли в течение нескольких дней прийти в себя...
Мечты о бессмертии! Сколько разбитых надежд породили вы во все времена! И одно из самых сильных разочарований - провал всех надежд на электрический ток, с помощью которого якобы можно оживлять трупы.
Однако за полтора века, прошедшие со времени первых экспериментов, электричество все же спасло жизнь не одному человеку. Взять хотя бы случаи, когда остановившееся сердце больного, подстегнутое в современной клинике ударом электрического бича, вновь начинает свою непрерывную работу. В ряде случаев электрический удар оказывается полезным при параличах. Я уж не говорю о электротерапии, которая многим тысячам продлила полноценную жизнь.
Опыты Гальвани и его представления о "животном электричестве" развились за полтора столетия в стройное учение о биотоках живых организмов. Даже такие сложные процессы, как процесс запоминания, удалось объяснить с помощью электричества.
Одна из электрических теорий памяти предполагает, что поступающая в мозг информация преобразуется в индивидуальную систему электрических цепей, причем каждому "следу" соответствует своя электрическая цепь. Поскольку нервных клеток в мозгу человека более десяти миллиардов, то разнообразие "следов", которые могут остаться в этих клетках, бесконечно велико, во всяком случае, вполне достаточно для того, чтобы и на склоне лет в мозгу человека "находилось место" для новых знаний и эмоций. К слову сказать, чтобы построить подобную мозгу систему на обычных электронных лампах (в принципе это возможно), необходимо было бы создать "кибер" величиной со здание МГУ, весящий миллион тонн и потребляющий энергию, равную выработке десяти Братских ГЭС.
Прикладывание электродов к телу людей нашло еще одно неожиданное применение: для нахождения пуль в теле раненого. Методы отыскания пуль были разными. Так, французский хирург Нелатон искал пулю, глубоко засевшую в тело великого Гарибальди, с помощью зонда с наконечником из пористого фарфора. Когда зонд касался свинца, наконечник его чернел - это было единственным свидетельством того, что пуля именно здесь. Врач Фабр предложил использовать острые электрические электроды: когда цепь замыкалась, было ясно, что зонды наткнулись на пулю. Преимущество такого способа в возможности распознать пулю, прикрытую обрывками ткани и не зачерняющую вследствие этого пористого наконечника зонда.
Заканчивая рассказ о Гальвани, следует особо отметить тот факт, что его открытие было сделано как раз вовремя. Ведь за сто с лишним лет до Гальвани, в 1678 году, физиолог Шваммердам показывал великому герцогу Тосканскому точно такой же, как у Гальвани, опыт с лягушкой, подвешенной на серебряной нити. Видимо, то открытие сделано было слишком рано. Шваммердама успели забыть, и Гальвани о нем не знал.
Вольта держит две монеты во рту
В 1900 году, когда исполнилось сто лет со дня великого открытия Алессандро Вольта, в городке Комо в Италии, где он родился, устроена была электрическая выставка, сопровождавшаяся пышными церемониями.
На выставке в особом павильоне представлены были любовно собранные уникальные приборы и личные вещи Вольта.
По иронии судьбы богатая выставка, посвященная памяти одного из создателей электротехники, полностью сгорела в результате пожара, вызванного неисправностью электропроводки. В огне погибли драгоценные реликвии - приборы Вольта и его личные вещи. Избежал огня лишь сенаторский меч, некогда подаренный Вольта Наполеоном, и его награды. К счастью, к выставке выпущен был проспект с фотографиями экспонатов. Лишь эти сохранившиеся чудом фотографии могут дать нам сейчас представление о приборах, окружавших Вольта в момент величайшего прозрения, редкого, даже если рассматривать его в масштабе истории человечества. И мы уже не сможем никогда, оставшись наедине с приборами Вольта, испытать "эффект присутствия", ощутить радость сотворчества с великим человеком.
Вольта родился в родовом владении, где предки его жили в течение многих веков. Отец его Филиппо Вольта запустил дела, будучи человеком весьма легкомысленным. Мать Вольта, герцогиня Маддалена Инзаи, родила семь детей. Все дети были как дети, даже дочери хорошо учились, стали как-никак монахинями, один Алессандро был плох - он развивался ненормально как физически, так и умственно. Долго его считали немым. Считали до тех пор, пока четырехлетний заморыш не произнес свое первое слово "нет!".
Затем развитие "дефективного" ребенка пошло очень быстро. И вот мы уже можем наблюдать восемнадцатилетнего Вольта, бойко переписывающегося с одним из наиболее видных физиков-электриков того времени - преподобным аббатом Нолле (тем самым, который показывал королю Франции опыт с лейденской банкой, поражающей отряд мушкетеров).
Прибежав домой, и не переменив даже парадного костюма, Рихман устремился к своей установке. Шелковинка электрометра была вертикальной, то есть в таком именно положении, в котором она и должна была быть по представлениям Рихмана молнии еще не было, а "гром еще далеко отстоял".
"Теперь нет еще опасности, - сказал Рихман Соколову, - однако, когда туча будет близко, то может быть опасность".
Он повернулся к электрометру и тут прямо в лоб его ударил голубоватый огненный шар. Раздался страшный грохот, и оба - Рихман и Соколов - упали, первый - на сундук, второй - на пол.
Жена Рихмана, услышав грохот в сенях, вбежала туда и увидела мужа бездыханным, а Соколова - оглушенным. Она попыталась восстановить мужу дыхание, но тщетно. Кликнуты были люди и посланы бегом за лекарем и за Ломоносовым. Ломоносов писал впоследствии: "Прибывший медицины и философии доктор X. Г. Кратценштейн растер тело ученого унгарской водкой, отворил кровь, дул ему в рот, зажав ноздри, чтобы тем дыхание привести в движение. Тщетно. Вздохнув, признал смерть..."
"Я пощупал у него тотчас пульс - писал Кратценштейн, - но не было уже биения; после пустил я ему ланцетом из руки кровь, но вышла токмо одна капля оной. Я дул ему, как то с задохшимися обыкновенно делается, несколько раз, зажав ноздри, в рот, дабы тем кровь привесть паки в движение, но все напрасно: при осмотре нашел я, что у него на лбу на левой стороне виска было кровавое красное пятно с рублевик величиною, башмак на левой ноге над меньшим пальцем в двух местах изодрало, а вокруг изодранного места видны были малые белые пятнышки, на черном шелковом шнурке видны были такие же крапины, но чулка не обожгло. Как скинули чулок, то под прошибленным местом нашли кровавое ж и багровое пятно, а пята была синевата, на теле сверху у груди и под ребрами на левой стороне видны были багровые пятна такой же величины, как на лбу".
Оба ученых тщательным образом исследовали тело Рихмана и состояние квартиры. Все было отмечено - и важное, и неважное, или, точнее, казавшееся неважным. "...Было у покойного Рихмана в левом кафтанном кармане семьдесят рублев денег, которые целы остались...", однако, "...часы движение свое остановили", и "с печи песок разлетелся".
Все это нужно было не только для того, чтобы полностью разобраться в причине смерти первой жертвы планомерных исследований электричества, но и для того, чтобы лучше разобраться в том, как же надо оберегаться от гроз, и как грозу все-таки можно исследовать.
Ломоносов сделал подробный продольный и поперечный планы дома Рихмана, где обозначил и местоположение участников драмы в момент удара, и все приборы, повреждения и другие особенности обстановки. Опрошены были и соседи. "Молнию, извне к стреле блеснувшую, многие сказывали, что видели".
Описание экспериментальной установки мы уже давали цитатой из "Санкт-Петербурских ведомостей". Установка, как мы видели, оканчивалась железной линейкой, то есть заземлена не была. Разумеется, к такой опасной установке и близко подпускать никого нельзя было. Однако чем больше читаешь рапорты Ломоносова и Кратценштейна, тем больше убеждаешься в том, что Рихман был не столько жертвой электрического эксперимента, сколько несчастного случая.
Например, в рапорте отмечаются повреждения от удара, которые не были непосредственно связаны с электрической цепью, через которую могла бы пройти молния: "у дверей в кухне отшибло иверень в два фута длиною", он был разбит "в мелкие частицы" и далеко отброшен. Деревянная колода, находившаяся у дверей в сени, также разбита была "сверху донизу", ее "отшибло вместе с крючьями и вместе с дверью в сени бросило". "Посему неизвестно, не сей ли вшедший луч молнии, который по скоплению людей и в соседстве на улице жестоко шумел и пыль вертел и поднимал, без того прошел в сии двери и повредил там бывших". Ломоносов, анализируя положение дверей и окон, а также взаимное расположение аппаратуры и пострадавших, тоже отметил, что "однако отворено было окно в ближнем покое", и "двери пола была половина"... и поэтому "движение воздуха быть могло".
Отсюда напрашивается вывод, что первопричиной несчастья была, скорее всего, шаровая молния ("луч молнии", который "пыль вертел и поднимал"), прошедшая через входную дверь к сеням, которая вовсе не обязательно должна была быть связана с экспериментами Рихмана. Такая молния могла войти и разорваться в любом доме, где "окно было отворено", и "движение воздуха быть могло". Ведь и Соколов говорил насчет "шара". А шаровой молнии вовсе нет необходимости идти по железной проволоке для того, чтобы проникнуть внутрь помещения - для этого ей необходимы лишь слабые потоки воздуха.
К сожалению, соображения подобного толка (на таких настаивал и доктор Кратценштейн) не нашли в то время должного исследователя. Слишком уж гипнотизирующей, очевидной оказывалась в глазах людей, только что узнавших о электрической природе молнии, связь между смертью Рихмана - исследователя молнии - и его аппаратурой. Я написал выше "к сожалению" не случайно. Видимо, смерть Рихмана оказала очень сильное впечатление на ученых того времени. Положительным, конечно, было то, что стали применяться новые меры безопасности, но вместе с тем нельзя отрицать возможности охлаждения к наукам не только не слишком храбрых ученых, но и многочисленных людей, от которых в те времена зависело процветание наук. Ломоносов это прекрасно понимал. Так, в своем знаменитом (А. С. Пушкин восхищался им) письме к графу Шувалову он писал:
"Милостивый государь Иван Иванович! Что я ныне к нашему превосходительству пишу, за чудо почитайте, для того, что мертвые не пишут. Я не знаю еще или по последней мере сомневаюсь, жив ли я, или мертв. Я вижу, что господина профессора Рихмана громом убило в тех же точно обстоятельствах, в которых я был в то же самое время... Между тем умер господин Рихман прекрасною смертию, исполняя по своей профессии должность. Память о нем никогда не умолкнет... Между тем, чтобы сей случай не был протолкован противу приращения наук, всепокорнейше прошу миловать науки".
Из письма видно, что и сам Ломоносов полагал установку Рихмана виновной в его смерти. Такая точка зрения до сих пор широко распространена. Так, в книге "Дороги электричества" я прочел, что Рихман "схватился за стержень" своей громовой машины. В прекрасно иллюстрированной книге Митчела Уилсона об американских изобретателях одна гравюра изображает, как откуда-то сверху прямо в установку Рихмана бьет стремительный зигзаг молнии. В "Беседах о физике" стрела молнии устремляется из установки, словно быстрое жало змеи, прямо на Рихмана.
После смерти Рихмана Ломоносов один продолжает опыты по электричеству. Понимая важность проблемы, он даже предлагает в академии конкурсную задачу, чтобы "на 1755 год, к первому числу июня месяца... сыскать подлинную электрической силы причину и составить точную ея Теорию".
К сожалению, непомерная занятость, невозможность иметь большое число учеников и слабая оснащенность лаборатории оборудованием не позволили Ломоносову добиться разрешения этого чрезвычайно сложного вопроса. Однако в процессе опытов над электрическими явлениями в атмосфере Ломоносов делает еще одно открытие, способное сделать его имя знаменитым. Вот что сам он пишет об этом: "Возбужденная электрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, внезапные лучи испускает, которые во мгновение ока исчезают и в то же время новые на их место выскакивают, так что беспрерывное блистание бысть кажется. В северном сиянии всполохи или лучи, хотя не так скоропостижно происходят по мере пространства всего сияния, однако вид подобный имеют...".
Впервые после Ломоносова опыты по воспроизведению полярных сияний "в шаре, из которого воздух вытянут", проводили немцы Брюхе и Энде в 1929 - 1930 годах, то есть почти через двести лет.
Два важнейших открытия сделаны Ломоносовым в процессе этого небольшого эксперимента. Во-первых, Ломоносов первым из ученых столкнулся здесь с искусственно созданным человеком веществом "в четвертом состоянии" - с плазмой. Во-вторых, ему удалось убедительно ответить на вопросы, поставленные им несколько лет назад в стихотворной форме под впечатлением грандиозного полярного сияния, наблюдавшегося в 1743 году в Петербурге:
Но где ж, натура, твой закон?
С полночных стран встает заря!
Не солнце ль ставит там свой трон?
Не льдисты ль мечут огнь моря?
Что зыблет ясный ночью луч?
Что тонкий пламень в твердь разит?
Как молния без грозных туч
Стремится от земли в зенит?
Свечение плазмы родственно "сполохам или лучам" северного сияния.
Можно бессчетно находить перлы гениальности в записках, письмах, заметках, докладах, диссертациях Ломоносова. Примеры этого мы видели в его трудах по электричеству, которым, как было сказано, Ломоносов занимался относительно недолго.
Можно себе представить, как много мировая наука могла бы получить, будь у Ломоносова больше времени и меньше врагов и имей он ценнейшую поддержку общество равных ему коллег, способных вовремя заметить его гениальные мысли и предостеречь от ошибок.
Так и получилось, что Ломоносов умер, почитаемый больше за организатора русской науки, или того пуще - за стихотворца, но никак не за величайшего ученого, имя которого должно было бы стоять рядом с именами Ньютона и Франклина. И долгое время о нем вспоминали лишь в таком качестве; редко кто знал, например, что он был еще и великим ученым. И только в руководствах по истории химии иной раз попадались краткие упоминания о Ломоносове-ученом подчас в несколько курьезном преломлении: "Среди русских химиков, которые стали известными химиками, мы упомянем Михаила Ломоносова, которого не надо смешивать с поэтом того же имени".
Было бы преувеличением сказать, что смерть Ломоносова была драматически воспринята руководством академии и двором. Так, князь Павел отреагировал на смерть гениального ученого следующей памятной фразой: "А чего дурака жалеть? Только казну разорял, а ничего не сделал".
Ломоносова-ученого почти забыли до начала двадцатого века, когда его труды стали внимательно изучать в связи со стопятидесятилетием созданной Ломоносовым первой русской химической лаборатории. И только тогда выяснилось, что в течение полутора веков забытые труды Ломоносова хранили величайшие откровения.
Гальвани - "воскреситель мертвых"
В конце 1780 года профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани, пятидесяти четырех лет, занимался в своей лаборатории изучением нервной системы отпрепарированных лягушек, еще вчера квакавших в неотдаленном пруду.
Совершенно случайно получилось так, что в той комнате, где в ноябре 1780 года Гальвани изучал на препаратах лягушек их нервную систему7, работал еще его приятель - физик, производивший опыты с электричеством. Одну из отпрепарированных лягушек Гальвани по рассеянности положил на стол электрической машины.
В это время в комнату вошла жена Гальвани. Ее взору предстала жуткая картина: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, прикасавшиеся к железному предмету (скальпелю), дергались. Жена Гальвани с ужасом указала на это мужу.
Болонцы всегда с удовольствием подчеркивают: не Гальвани, а его жена автор столь важного открытия. Ей был даже посвящен сонет:
Ее открытьем кто не восхищался,
Умерших лягушачьих лапок жизнью быстрой,
Когда исторглись из машины искры,
А скальпель к нежным нервам прикасался...
Гальвани же по этому поводу был совершенно иного мнения. У нас сохранились подробные описания экспериментов Гальвани, сделанные им самим. Столкнувшись с необъяснимым явлением, Гальвани счел за лучшее особо позаботиться о детальном воспроизведении опытов.
"Я считал, что сделаю нечто ценное, - писал Гальвани, - если краткой точно изложу историю моих открытий в таком порядке и расположении, в каком мне их доставил отчасти случай и счастливая судьба, отчасти трудолюбие и прилежание. Я сделаю это, чтобы дать как бы факел в руки тех, кто пожелает пойти по тому же пути исследования".
Последуем же за Гальвани в его знаменитых опытах:
"Я разрезал лягушку и положил ее безо всякого умысла на стол, где на некотором расстоянии стояла электрическая машина. Случайно один из моих ассистентов дотронулся до нерва лягушки концом скальпеля, и в тот же момент мускулы лапки содрогнулись как бы в конвульсиях.
Другой ассистент, обыкновенно помогавший мне в опытах по электричеству, заметил, что явление это происходило лишь тогда, когда из кондуктора машины извлекалась искра.
Пораженный новым явлением, я тотчас же обратил на него свое внимание, хотя замышлял в этот момент совсем иное и был всецело поглощен своими мыслями. Меня охватила неимоверная жажда и рвение исследовать это и пролить свет на то, что было под этим скрыто".
Гальвани решил, что все дело тут в электрических искрах. Для того чтобы получить более сильный эффект, он вывесил несколько отпрепарированных лягушачьих лапок на медных проволочках на свой железный балкон во время грозы. Однако молнии - гигантские электрические разряды никак не повлияли на поведение отпрепарированных лягушек. Что не удалось сделать молнии, сделал ветер. При порывах ветра лягушки раскачивались на своих проволочках и иногда касались железного балкона. Как только это случалось, лапки дергались. Гальвани, однако, отнес явление все-таки на счет грозовых электрических разрядов.
Опыты Гальвани.
"После успешных опытов во время грозы я пожелал, - пишет Гальвани, обнаружить действие атмосферного электричества в ясную погоду. Поводом для этого послужило наблюдение, сделанное мною над заготовленными лапками лягушки, которые, зацепленные за спинной нерв медным крючком, были повешены на железную решетку забора моего сада: лапки содрогались не только во время грозы, но иногда, когда небо было совершенно ясно. Подозревая, что эти явления происходят вследствие изменения атмосферы в течение дня, я предпринял опыты.
В различные часы в продолжение ряда дней я наблюдал нарочно повешенную на заборе лапку, но не обнаружил каких-либо движений в ее мускулах. Наконец, утомленный в напрасном ожидании, я прижал медный крюк, который был продет через спинной мозг, к железным перилам с целью заметить какие-либо сокращения лапки, но, по-видимому, они не находились в связи с электрическим состоянием атмосферы.
Однако, в то время, когда я производил опыт под открытым небом, я был склонен принять теорию, что сокращения возникают вследствие атмосферного электричества, которое, постепенно проникнув в животное и собравшись в нем, неожиданно разряжалось, когда крючок приходил в соприкосновение с железными перилами. Так легко обманываем мы себя при опытах и думаем, что действительно видели то, что желаем видеть.
Когда я перенес лягушку в комнату и положил на железную дощечку и когда я прижал медный крючок, который был продет через спинной нерв, к дощечке, те же спазматические содрогания были налицо.
Я производил опыт с разными металлами в различные часы дня в разных местах, - результат был один и тот же, разница была в том, что содрогания были более сильные при одних металлах, чем при других.
Затем я испытывал различные тела, которые не являются проводниками электричества, например, стекло, смолу, резину, камень и сухое дерево.
Явлений не было.
Это было несколько неожиданно и заставило меня предположить, что электричество находится внутри животного. Это подозрение усилилось наблюдением, что нечто вроде тонкой нервной жидкости (подобно электрическому разряду в лейденской банке) совершает переход от нервов к мускулам, когда происходит содрогание.
Например, в то время как я одной рукой держал препарированную лягушку за крючок, продетый через спинной нерв, так что она касалась лапками серебряной чашки, а другой рукой касался крышки или боков с помощью какого-либо металлического предмета, я к своему удивлению увидел, что лапка лягушки сильно содрогалась всякий раз, как я повторял этот опыт".
Эта длинная цитата - интересная иллюстрация творческого метода Гальвани. Он провел, по сути дела, все эксперименты для того, чтобы сделать правильные выводы - отдадим дань его умению ставить эксперименты; он показал, что для эффекта необходимы металлы; он показал, что при телах, не являющихся проводниками электричества, никакого эффекта нет; наконец, он показал даже, что разные металлы дают разный эффект. Но он не обратил внимания на то, что эффект наблюдался только при наличии двух различных металлов - вчитайтесь в последний абзац, и вы увидите это.
Гальвани приписывал металлам лишь пассивную роль проводников электричества. Поэтому вывод его абсолютно (в его представлении) логичен: если при прикосновении к лапкам непроводников эффекта нет, стало быть, источник электричества, "лейденская банка", находится где-то внутри лягушки.
Трактат Гальвани "Об электрических силах в мускуле" вышел в 1791 году. Буря страстей, поднятая им, по свидетельству современников, была сравнима с политической бурей, вызванной поднимавшейся Французской революцией.
За много лет до Гальвани, в 1752 году, шведский философ Иоган Георг Зульцер опубликовал следующее наблюдение: "Если два куска металла, один оловянный, другой - серебряный, соединить... и если приложить их к языку, то последний будет ощущать некоторый вкус, довольно похожий на вкус железного купороса, в то время как каждый кусок металла в отдельности не дает и следа этого вкуса". Это - видоизмененный опыт Гальвани: вместо лягушки индикатором электричества является язык. Более того, в 1756 году Марко Кальдани наблюдал и описал содрогание лапки лягушки вблизи электрической машины, но... не придал этому никакого значения.
Опыты Гальвани, в силу их интригующей необычности, сразу же завоевали громадную популярность - бессчетное множество физиков, химиков, философов, врачей стали одно время проявлять повышенный интерес к лягушкам, и в особенности к их лапкам. Этот "интерес" попал даже в старинную техническую энциклопедию:
"В течение целых тысячелетий холоднокровное племя лягушек беззаботно совершало свой жизненный путь, как наметила его природа, зная одного только врага, господина аиста, да еще, пожалуй, терпя урон от гурманов, которые требовали для себя жертвы в виде пары лягушачьих лапок со всего несметного рода. Но в исходе позапрошлого столетия наступил злосчастный век для лягушек. Злой рок воцарился над ними, и вряд ли когда-либо лягушки от него освободятся. Затравлены, схвачены, замучены, скальпированы, убиты, обезглавлены - но и со смертью не пришел конец их бедствиям. Лягушка стала физическим прибором, отдала себя в распоряжение науке. Срежут ей голову, сдерут с нее кожу, расправят мускулы и проткнут спину проволокой, а она все же не смеет уйти к месту вечного упокоения; повинуясь приказанию физиков или физиологов, нервы ее придут в раздражение и мускулы будут сокращаться, пока не высохнет последняя капля "живой воды". И все это лежит на совести у Алоизо Луиджи Гальвани".
Не только лягушачья "живая вода" подвергалась действию электричества. Итальянец Запотти добился стрекотания мертвого кузнечика. Сам Гальвани заставлял дергаться конечности свежезабитых овец и кроликов, а французский хирург Ларрей производил аналогичные опыты с только что ампутированной человеческой ногой.
Но особенно большие надежды возникли при исследовании нервной системы умерших людей. Вообще, мысли о бессмертии, о восстановлении жизни умерших занимали большое место в попытках приложить электроды к трупу. Первые исследования, проведенные французами Дюпюитреном, Нистеном и Гильотеном, были, правда, не очень обнадеживающими. Зато племянник Гальвани - Жан Альдини добился успеха. В 1803 году он приложил электроды к телу повешенного. Губы трупа и его веки стали подергиваться.
Однако наибольший резонанс среди широкой публики вызвали эксперименты доктора Ура из Глазго. Он производил опыты с повешенными преступниками. Первый его успех - воспроизведение у трупа дыхательных движений. Но если у трупа можно восстановить дыхание, то, может быть, можно восстановить и другие функции организма? Однажды доктор Ур приложил один электрод к пятке трупа, другой - к ресничному нерву. Лицо повешенного внезапно ожило, он приоткрыл рот, глаза его стали оглядывать окружающих. Ужас сковал присутствующих, многие упали в обморок, другие не могли в течение нескольких дней прийти в себя...
Мечты о бессмертии! Сколько разбитых надежд породили вы во все времена! И одно из самых сильных разочарований - провал всех надежд на электрический ток, с помощью которого якобы можно оживлять трупы.
Однако за полтора века, прошедшие со времени первых экспериментов, электричество все же спасло жизнь не одному человеку. Взять хотя бы случаи, когда остановившееся сердце больного, подстегнутое в современной клинике ударом электрического бича, вновь начинает свою непрерывную работу. В ряде случаев электрический удар оказывается полезным при параличах. Я уж не говорю о электротерапии, которая многим тысячам продлила полноценную жизнь.
Опыты Гальвани и его представления о "животном электричестве" развились за полтора столетия в стройное учение о биотоках живых организмов. Даже такие сложные процессы, как процесс запоминания, удалось объяснить с помощью электричества.
Одна из электрических теорий памяти предполагает, что поступающая в мозг информация преобразуется в индивидуальную систему электрических цепей, причем каждому "следу" соответствует своя электрическая цепь. Поскольку нервных клеток в мозгу человека более десяти миллиардов, то разнообразие "следов", которые могут остаться в этих клетках, бесконечно велико, во всяком случае, вполне достаточно для того, чтобы и на склоне лет в мозгу человека "находилось место" для новых знаний и эмоций. К слову сказать, чтобы построить подобную мозгу систему на обычных электронных лампах (в принципе это возможно), необходимо было бы создать "кибер" величиной со здание МГУ, весящий миллион тонн и потребляющий энергию, равную выработке десяти Братских ГЭС.
Прикладывание электродов к телу людей нашло еще одно неожиданное применение: для нахождения пуль в теле раненого. Методы отыскания пуль были разными. Так, французский хирург Нелатон искал пулю, глубоко засевшую в тело великого Гарибальди, с помощью зонда с наконечником из пористого фарфора. Когда зонд касался свинца, наконечник его чернел - это было единственным свидетельством того, что пуля именно здесь. Врач Фабр предложил использовать острые электрические электроды: когда цепь замыкалась, было ясно, что зонды наткнулись на пулю. Преимущество такого способа в возможности распознать пулю, прикрытую обрывками ткани и не зачерняющую вследствие этого пористого наконечника зонда.
Заканчивая рассказ о Гальвани, следует особо отметить тот факт, что его открытие было сделано как раз вовремя. Ведь за сто с лишним лет до Гальвани, в 1678 году, физиолог Шваммердам показывал великому герцогу Тосканскому точно такой же, как у Гальвани, опыт с лягушкой, подвешенной на серебряной нити. Видимо, то открытие сделано было слишком рано. Шваммердама успели забыть, и Гальвани о нем не знал.
Вольта держит две монеты во рту
В 1900 году, когда исполнилось сто лет со дня великого открытия Алессандро Вольта, в городке Комо в Италии, где он родился, устроена была электрическая выставка, сопровождавшаяся пышными церемониями.
На выставке в особом павильоне представлены были любовно собранные уникальные приборы и личные вещи Вольта.
По иронии судьбы богатая выставка, посвященная памяти одного из создателей электротехники, полностью сгорела в результате пожара, вызванного неисправностью электропроводки. В огне погибли драгоценные реликвии - приборы Вольта и его личные вещи. Избежал огня лишь сенаторский меч, некогда подаренный Вольта Наполеоном, и его награды. К счастью, к выставке выпущен был проспект с фотографиями экспонатов. Лишь эти сохранившиеся чудом фотографии могут дать нам сейчас представление о приборах, окружавших Вольта в момент величайшего прозрения, редкого, даже если рассматривать его в масштабе истории человечества. И мы уже не сможем никогда, оставшись наедине с приборами Вольта, испытать "эффект присутствия", ощутить радость сотворчества с великим человеком.
Вольта родился в родовом владении, где предки его жили в течение многих веков. Отец его Филиппо Вольта запустил дела, будучи человеком весьма легкомысленным. Мать Вольта, герцогиня Маддалена Инзаи, родила семь детей. Все дети были как дети, даже дочери хорошо учились, стали как-никак монахинями, один Алессандро был плох - он развивался ненормально как физически, так и умственно. Долго его считали немым. Считали до тех пор, пока четырехлетний заморыш не произнес свое первое слово "нет!".
Затем развитие "дефективного" ребенка пошло очень быстро. И вот мы уже можем наблюдать восемнадцатилетнего Вольта, бойко переписывающегося с одним из наиболее видных физиков-электриков того времени - преподобным аббатом Нолле (тем самым, который показывал королю Франции опыт с лейденской банкой, поражающей отряд мушкетеров).