Д.Д. Томсон: Кн. для учащихся - Кудрявцев С.П.
Скачать (прямая ссылка):
23 Кавендишская лаборатория электричества. Люки в полах позволили протянуть провода между этажами, подвесить маятник Фуко и т. п. Во всех комнатах лаборатории были газ, вода, свет.
Занятия в лаборатории начались с октября 1874 г. На первых порах в лабораторию пришло мало желающих. Это были студенты, сдавшие математический трипос и желавшие получить навыки практической работы. В числе первых был В. Хик — впоследствии глава Фес-колледжа в Шеффильде, который измерял в лаборатории горизонтальную компоненту напряженности магнитного поля Земли.
Среди пионеров лаборатории был также Д. Гордон — впоследствии ученый и инженер, под руководством Максвелла определявший точные значения электрических констант.
Георг Христалл, также первый студент лаборатории, впоследствии ставший профессором математики Эдинбургского университета, проверял справедливость закона Ома (эксперимент был Предложен ему Максвеллом, им же была сконструирована установка). Необходимость этой проверки возникла оттого, что некоторые ученые, в частности А. Шустер и В. Вебер, высказывали соображения, что закон Ома при сильных токах будет неверен. Был даже создан комитет Британской ассоциации для экспериментальной проверки закона Ома. Максвелл писал Кэмпбеллу, что Христалл «непрерывно работал с октября, проверяя закон Ома, и Ом вышел из испыг таний с триумфом».
Весной 1876 г. Артур Шустер, в будущем известный ученый, попросил у Максвелла разрешения поработать в лаборатории. Максвелл ответил согласием. Шустер вначале провел здесь исследования по диамагнетизму. Детали этих исследований были обсуждены в письмах Максвелла и Шустера. Далее Шустер увлекся исследованиями в области спектроскопии и прохождения электричества через газы.
Большинство тем исследований, проведенных в максвел-ловское время, было подобрано главой лаборатории. Однако Максвелл предоставлял своим ученикам Полную самостоятельность в выборе тем. Он говорил Шустеру: «Я никогда не пытался отговорить человека от попытки эксперимента. Если он не найдет то, что хочет, он может найти нечто другое».
Все работавшие у Максвелла, прежде чем приступить к оригинальным исследованиям, проходили небольшой общий практикум, изучали приборы, учились делать отсчеты и т. п. Этим Максвелл закладывал основы будущего общего практикума лаборатории. Сам Максвелл не предпринимал в лаборатории сколько-нибудь серьезных экспериментальных исследований ввиду болезни. 5 ноября 1879 г. Максвелл скончался.
Помимо руководства исследованиями в лаборатории Максвелл много времени отдавал редактированию трудов Генри Кавендиша, который опубликовал при жизни всего две статьи
25 и оставил неопубликованными двадцать пачек рукописей по математике и экспериментальному электричеству. Максвелл, изучив эти работы и проделав опыты, описанные в них, выпустил в 1879 г. статью под названием «Электрические исследования Генри Ka-вендиша». Из нее следовало, что Кавендиш задолго до Ома установил закон, который пришлось переоткрывать Ому, сформулировал закон Кулона, ввел понятие электростатической емкости. Интересно отметить, что все эти законы Кавендиш открыл, не имея электроизмерительных приборов, которые еще не были изобретены. Электрическое действие оценивалось им по физиологическим ощущениям человеческого организма.
Максвелл точно воспроизводил опыты КавендиЩа и был очень увлечен изучением его наследия. Так, Шустер вспоминал разочарование молодого американского астронома, приехавшего в Кембридж специально для того, чтобы обсудить с Максвеллом некоторые темы из астрономии, но «Максвелл говорил только о Кавендише и почти вынудил его снять пиджак и опустить руку в таз с водой, чтобы получить ощущение от серии электрических ударов».
12 декабря 1879 г., после смерти Максвелла, по специальному разрешению сената был избран второй профессор Кавендишской лаборатории — лорд Д. Рэлей (1842—1919). Он начал свою работу в весенний семестр 1880 г. с чтения курса лекций по физической аппаратуре, а затем начал активно привлекать к работе в лаборатории старшекурсников. Рэлей продолжил исследовательскую работу, начатую Максвеллом, по определению абсолютных значений электрических величин. Три года напряженной работы Рэлея в сотрудничестве с Шустером и другими привели к определению единицы сопротивления (ома). Ими также были уточнены значения ам-
Генри Кавендиш
26 Джон Рэлей
пера и вольта. Электрические стандарты, вычисленные Рэлеем, за небольшими изменениями, были приняты Международным электрическим конгрессом в Чикаго в 1892 г.
В 1880 г., после получения ученой степени, в лабораторию пришел Дж. Дж. Томсон. Свои первые исследования он проводил под руководством Рэлея. 22 декабря 1884 г., после ухода Рэлея, 27-летний Томсон назначается третьим профессором Кавендишской лаборатории.
В 1888 г. Томсон основал классы-практикумы для студентов-ме-диков. Это привело к резкому увеличению числа студентов, занимавшихся в лаборатории. В связи с этим пришлось перевести медицинские классы в старые комнаты-анатомички, пока в 1896 г. не был открыт южный флигель лаборатории. Но и этого оказалось недостаточно, так как в 1896 г. в лабораторию стали приходить выпускники других университетов, которые после двух лет работы получали степень бакалавра и удостоверение исследователя. Студенты, стремившиеся к самостоятельной исследовательской работе, начали приезжать в Кембридж.
