Физика
Великие физики
Александр Григорьевич СТОЛЕТОВ
[29.7(10.8). 1839, Владимир,— 15(27).5. 1896
Ученый с невозможным характером - так называли Столетова его современники...
Выдающийся русский физик Александр Григорьевич Столетов родился летом 1839 года в небогатой купеческой семье. Его отец - Григорий Михайлович - был владельцем бакалейной лавки и мастерской по выделке кож в городе Владимире. Его мать - Александра Васильевна - была образованной по тому времени женщиной и сама обучала своих детей, до их поступления в гимназию, русскому языку и арифметике.
Уже в четыре года маленький Саша научился читать. Он был болезненным мальчиком, и чтение превратилось в его любимое занятие. Книги он брал из довольно неплохой домашней библиотеки, в которой хранились произведения многих русских поэтов и прозаиков. В дальнейшем его любовь к чтению превратилась в потребность к самостоятельному литературному творчеству. В гимназии он вместе с товарищами стал выпускать рукописный журнал, в котором была опубликована его автобиографическая повесть "Мои воспоминания".
В семье Столетовых, кроме Саши, было еще пятеро детей. Вслед за старшим братом Николаем Саша выучил французский язык, а под влиянием старшей сестры Вареньки серьезно увлекся музыкой.
В 1849 году Александр Столетов поступил во Владимирскую гимназию. Он закончил гимназию в 1856 г., получив свидетельство об окончании, в котором было написано, что он "признан окончившим Гимназический курс с предоставлением права поступления в Университет без вторичного экзамена и с награждением за отличные успехи в науках золотой медалью". Осенью того же года Александра Столетова зачисляют на физико-математический факультет Московского университета "казеннокоштным" студентом с предоставлением государственной стипендии.
В 1860 г. Столетов с отличием заканчивает университет. Практически сразу же руководство факультета ходатайствует об оставлении талантливого молодого ученого при университете: ведь "казеннокоштный" студент обязан после окончания университета отработать шесть лет "по учебной части Министерства народного просвещения". Пока длилась переписка с официальными инстанциями, Столетов не терял времени даром: целые дни он проводил в библиотеке, готовясь к магистерскому экзамену. Наконец, 5 сентября 1861 г. приходит долгожданное разрешение, и уже 16 октября Столетов подает прошение ректору университета: "Желая получить степень магистра физики, покорнейше прошу допустить меня к устраиваемому испытанию". Экзамен был успешно сдан, но защиту диссертации пришлось отложить: летом 1862 г. А. Г. Столетов отправляется в заграничную командировку как наиболее достойный и многообещающий кандидат.
За границей Столетов пробыл три года, упорно изучая физику в университетах Гейдельберга, Геттингена и Берлина. Впоследствии современники вспоминали, что тем, кто проходил курс наук у Густава Кирхгофа, доводилось слышать рассказы "об одном молодом русском, с виду почти мальчике, изумлявшем всех своими блестящими способностями". Недаром Кирхгоф называл Столетова самым талантливым своим учеником.
За границей Столетов провел свое первое научное исследование. Он установил, что диэлектрические свойства среды не влияют на электромагнитное взаимодействие проводников электрического тока. В конце 1865 г. Столетов возвращается в Россию и вскоре получает место преподавателя математической физики и физической географии в Московском университете. Он не только читает блестящие лекции студентам, но и работает над магистерской диссертацией, посвященной проблеме "общей задачи электростатики" - о наведении зарядов на первоначально незаряженном проводнике в присутствии заряженного, воздействии этих зарядов на заряженный проводник и перераспределении зарядов вплоть до наступления электростатического равновесия. Молодому ученому удалось решить эту задачу для самого общего случая: взаимодействия произвольного числа проводников. И вот в мае 1869 г. А.Г. Столетов блестяще защитил магистерскую диссертацию и был утвержден в звании доцента.
В последующие годы усилия Столетова были направлены на создание собственной физической лаборатории при университете: ведь для проведения экспериментальных исследований физики были вынуждены уезжать за границу. Этот период жизни ученого ознаменовался и созданием физического кружка - прообраза школы Столетова.
В 1871 г. ученый начинает работать над докторской диссертацией, посвященной изучению магнитных свойств железа. Надо сказать, что в то время электротехники как науки еще не было. Вот почему очень важно было разработать теорию работы электрических машин, и, в частности, установить закономерности в намагничивании железа и его сплавов. Для выполнения исследований Столетов снова уезжает за границу (усилия по созданию отечественной лаборатории пока не увенчались успехом). В лаборатории Кирхгофа ему удалось установить, что в слабых магнитных полях с ростом магнитной индукции Bo магнитная проницаемость m не постоянна, а быстро возрастает, достигает максимума при некотором значении Bo и медленно убывает. Оказалось также, что максимальное значение магнитной проницаемости было в несколько раз выше, чем известные к тому времени значения m из работ других исследователей.
Сам Столетов так охарактеризовал практическое значение своих исследований: "Изучение функции намагничения железа может иметь практическую важность при устройстве и употреблении как электромагнитных двигателей, так и тех магнитоэлектрических машин нового рода, в которых временное намагничение железа играет главную роль. Знание свойств железа … также необходимо здесь, как необходимо знакомство со свойствами пара для теории паровых машин. Только при таком знании мы получим возможность обсудить a priori наивыгоднейшую конструкцию подобного снаряда и наперед рассчитать его полезное действие".
Трудолюбие и талант ученого не пропали даром: в 1972 г. Столетов успешно защищает докторскую диссертацию "Исследование о функции намагничения мягкого железа", а в следующем году утверждается в должности ординарного профессора Московского университета.
1972 год стал не только годом успешной защиты докторской диссертации, он ознаменовался также открытием физической лаборатории, на организацию которой Столетов потратил столько сил и средств. Теперь уже русским ученым не надо ездить за границу для проведения научных исследований! Александр Григорьевич ведет также большую популяризаторскую работу в Обществе любителей естествознания, читает публичные лекции в Политехническом музее, пишет научно-популярные статьи, много времени уделяет и физическому кружку.
После защиты докторской диссертации Столетов становится всемирно известным ученым. В 1874 г. его приглашают на торжества по поводу открытия физической лаборатории при Кембриджском университете, а в 1881 г. он представляет российскую науку на I Всемирном конгрессе электриков в Париже. На конгрессе Столетов делает доклад о результатах своих исследований по определению коэффициентов пропорциональности между электростатическими и электромагнитными единицами. По его предложению была утверждена единица электрического сопротивления - ом, а также эталон сопротивления.
В 1988 г. Столетов начинает исследование фотоэффекта, открытого за год до этогоГерцем. Эти исследования, продолжавшиеся два года, принесли ученому мировую известность. В рукописях Столетова сохранилась схема установки, на которой он проводил свои эксперименты. Основная часть установки - сетчатый конденсатор, состоящий из металлической сетки - анода и плоского металлического диска - катода. Сетчатый конденсатор С включался последовательно с гальванометром G в цепь с батареей B. При освещении катода светом вольтовой дуги А гальванометр фиксировал наличие тока в цепи. На основании своих многочисленных опытов Столетов сделал следующие выводы: необходимым условием фотоэффекта является поглощение света материалом катода; каждый элемент поверхности катода участвует в явлении независимо от других; явление фотоэффекта практически безынерционно.
Поместив прибор в стеклянный цилиндр, из которого можно было откачивать воздух, Столетов обнаружил, что при уменьшении давления фототок возрастает, достигает максимума, а затем убывает. Оказалось также, что величина фототока пропорциональна световому потоку, падающему на катод. После серии многочисленных экспериментов А.Г. Столетов вывел закон, связывающий критическое давление, электродвижущую силу батареи и расстоянием между электродом и сеткой. Выяснилось, что отношение произведения критического давления и расстояния (между электродом и сеткой) к электродвижущей силе есть величина постоянная, названная позднее константой Столетова.
В 1893 г. трое академиков - Чебышев, Бредихин и Бекетов - рекомендуют Столетова на выдвижение в члены Российской академии наук. Но великий князь Константин, президент Академии, не допускает кандидатуру свободолюбивого и честного Столетова до баллотировки. На законный вопрос о причинах отказа брат Александра Григорьевича, Николай, генерал и герой сражения при Шипке, получил ответ раздраженного князя: "У вашего брата невозможный характер". Многие ученые России и других стран выразили свое сочувствие Столетову в связи с проявленной по отношению к нему несправедливостью. Например, профессор Ф. Н Шведов писал Столетову из Одессы: "То, что Вы сообщаете мне в последнем письме, меня нисколько не поразило… Ведь забаллотировали же некогда Менделеева… Я бы утешался тем, что лучшие современные русские ученые - Менделеев, Мечников - не в богадельне. Быть в их компании совсем не стыдно".
Несмотря на сочувствие друзей, А.Г. Столетов тяжело переживал неудачу. Да и университетское начальство все больше и больше начинало выказывать недовольство его независимыми суждениями. Все это отразилось на ослабленном с детских лет здоровье ученого. В мае 1896 г. Александр Григорьевич умер от тяжелой болезни - воспаления легких.
Автор очерка - Н.С.Рукк
2i.SU ©® 2015