Следуя приглашению, Герц выступает в сентябре 1889 года на 62-м заседании Общества немецких естествоиспытателей и врачей в Гейдельберге с докладом «Об отношении между светом и электричеством». Подготовка этого доклада, предназначенного для широкой аудитории, доставила Герцу много хлопот. Временами он был близок к тому, чтобы взять назад данное обещание. «Я так несчастен оттого, – писал он своим родителям, – что нагрузил себя докладом в Гейдельберге. Лечусь тяжелой, неприятной работой, затрачиваю на него массу времени, а то, что я получаю в результате, по моему мнению (по моему искреннему мнению), для любителя непонятно, для специалиста тривиально, мне самому противно. К сожалению, на этот раз уклониться нельзя, необходимо сказать что-либо». Эти сомнения не подтвердились. Доклад был принят громкими аплодисментами. Гельмгольц выразил удовлетворение по поводу выступления своего ученика. Даже такой своеобразный и требовательный слушатель, как Вильгельм Оствальд, в автобиографии, написанной спустя сорок лет, с признательностью упомянул «большую и в высшей степени выразительную речь», в которой Герц сообщал «о доходящем до мельчайших деталей совпадении света и исследованных им быстрых электрических колебаний». Это было действительно мастерское изложение сложных физических взаимозависимостей в общедоступной форме. Доклад со всей очевидностью обнаружил, что Герц не сомневался в правомерности господствовавшей тогда гипотезы светового эфира. Более того, исследование «эфира» казалось ему даже основным делом физики. Он полагал, что по примеру греческих натурфилософов можно спросить, «разве почти все существующее не создано из эфира?». Здесь Герц остался сыном своего века. Но его замечание, что дальнодействие, изгнанное Максвеллом из учения об электричестве теоретически и его собственными опытами практически, делает сомнительной и теорию гравитации, уже намечало пути в будущее. Через четверть века Эйнштейн устранил сомнительные силы дальнодействия из теории гравитации. В 1890 году Герц по приглашению Королевского общества отправился в Англию. В Лондоне он имел возможность осмотреть оригинальные аппараты Фарадея. В Лондоне и в Кембридже он читал доклады на английском языке, встречался со знаменитыми английскими учеными, среди них с Вильямом Томсоном. Его принимали как великого физика со всевозможными научными почестями. Генрих Герц стоял тогда на вершине своей всемирной славы. О нем читали доклады; о нем и его открытиях писали статьи. Ему присуждали медали и премии. Научные общества, отечественные и зарубежные, принимали его в свои ряды. «Почетный член Московского общества», – как один из многочисленных примеров, гласит запись в его дневнике от 26 ноября 1890 года. Берлинская Академия наук избрала его своим членом-корреспондентом в марте 1889 года. Он принадлежал также к старейшей естественнонаучной академии «Леопольдина» в Галле. Начиная с 1890 года многосторонний физик наряду с продолжением своих экспериментальных исследований опять занялся теоретическими вопросами.
– В работе «Основные уравнения электродинамики покоящихся тел» Герц придал учению Максвелла архитектоническую законченность. В следующей работе, относящейся к основным уравнениям электродинамики движущихся тел, он пошел дальше Максвелла. Он сделал первые шаги по пути, ведущему к теории относительности. Особенно усердно занимался Герц основами механики. Результаты его занятий появились под заголовком «Принципы механики, изложенные в новой связи». Известность получило в первую очередь теоретико-познавательное введение, еще и сегодня сохраняющее свою ценность. Эта работа, свидетельствующая о блестящих и прирожденных способностях Герца как физика-теоретика, была плодом уединенных размышлений, стимулированных трудами Гельмгольца, Маха, Дж.Дж. Томсона и других исследователей. «В общем, я очень благодарен прекрасной книге о развитии механики Маха», – говорится в предисловии. В правомерности своих новых формулировок и обобщений механических законов Герц был не совсем уверен. «Все же трудно избавиться от некоторой робости, – говорил он в письме от 19 ноября 1893 года, – когда приступаешь к делу, которое никогда не обсуждалось ни одним человеком». Гельмгольц, назвавший произведение Герца «последним памятником его земной деятельности», заметил в своем введении: «Конечно, стремление дать объяснение для отдельных разделов физики исходя из развитых Герцем основных положений встретится с большими трудностями, но в целом книга Герца об основных законах механики должна в высшей степени заинтересовать каждого читателя, которому может доставить наслаждение последовательная система динамики, представленная в совершенном и остроумном математическом изложении. Возможно, в будущем эта книга приобретет более высокую эвристическую ценность как учебное руководство к открытию нового всеобщего характера сил природы». Самым замечательным в предложенном Герцем новом порядке механических законов природы, собственно, зерном его замысла, была попытка осуществить программу построения механики без понятия силы. Понятие «сила» казалось Герцу пережитком донаучных представлений. Он сделал попытку показать, что при описании природных процессов достаточно понятий времени, пространства и массы, чтобы выразить то, что поддается наблюдению. «Трудно отрицать, – писал он, – что в очень многих случаях силы, которые наша механика приводит для истолкования физических вопросов, работают вхолостую за пределами действительности везде, где дело касается изображения действительных фактов». Герц предложил рассматривать физические силы как действие жестко связанных масс. Тогда сила явилась бы не более, чем «математической, вспомогательной конструкцией, свойства которой полностью в нашей власти и которая, таким образом, не может таить в себе ничего загадочного». Свой эмпирический закон – принимать во внимание лишь фактически наблюдаемое – он, собственно, ограничил тем, что наряду с видимыми массами ввел в игру «скрытые массы». Смелый, но не лишенный противоречий труд Герца «Механика без сил» не нашел последователей среди его коллег. Больцман в своем докладе на конференции естествоиспытателей в Мюнхене в 1899 году назвал механику Герца «программой для отдаленного будущего» и добавил, что довольно часто слышал похвалы «Механике» Герца, но не видел еще никого, кто пошел бы по пути, указанному Герцем. В том же духе как «физику будущего» оценил в 1910 году принципы механики Герца и Планк. Набросанная Герцем программа новой механики была выражением внутреннего разлада, который должен был испытывать столь глубоко мыслящий физик, обнаружив трещины в фундаменте своей науки. Она была предвестницей кризиса, разразившегося в физике через несколько лет. Она была буревестником переворота в физике. Герц сам еще не мог указать выход из обозначившихся трудностей. Но его гениальная интуиция подсказала ему, что часы классической физики сочтены. Большинство современных ему физиков имели собственные побудительные причины не признавать предложения Герца. Характерно, что его последний ассистент и ближайший сотрудник Филипп Ленард, впоследствии ярый антисемит и фанатический приверженец Гитлера, после 1933 года высказал нелепое предположение, что в учебнике механики как бы прорвался «сильный еврейский дух», который в ранних работах Герца «оставался более скрытым». Герц стремился устранить из естествознания все «неправомерные вопросы» и «мнимые доказательства». Он квалифицировал вопросы о «сущности силы», «сущности электричества» как «неясные». В этом он солидаризировался с Кирхгофом, который ограничивал задачу механики наиболее простым и полным описанием наблюдаемых явлений. В духе этой «феноменологической» физики Герц разрешил вопрос о сущности теории Максвелла знаменитым положением: «Максвелловская теория есть система максвелловских уравнений». Требование Герца, чтобы наши представления о природных явлениях были простыми, целесообразными и экономными, напоминает выдвинутый Махом принцип «экономии мышления». Но в остальном Герц отнюдь не был махистом. Ленин писал в «Материализме и эмпириокритицизме», что «философское введение Г. Герца к его «Механике» показывает обычную точку зрения естествоиспытателя, напуганного профессорским воем против «метафизики» материализма, но никак не могущего преодолеть стихийного убеждения в реальности внешнего мира». В действительности Герц, несмотря на свою склонность к априоризму Канта и свою благодарность Маху, твердо стоял на почве естественнонаучного материализма. В духе материалистической теории познания он утверждал, что физика «отражает» вещи и зависимости с помощью своих особенных средств. Правильность отражения определяется «силой вещей»; она не подлежит «нашему произволу». Это чисто материалистическое воззрение. Герц, собственно, остался в границах механистического материализма. Первым среди физиков в 70-е годы против механистического взгляда на природу выступил Эрнст Мах. Этот взгляд, по его словам, был исторически оправданной, но в целом искусственной гипотезой, которую следует преодолеть, потому что она мешает прогрессу естествознания. При этом Мах вместе с водой выплеснул и ребенка: вместе с механистическим материализмом он отбросил материализм вообще. Это была роковая ошибка. Примерно в это же время Фридрих Энгельс опроверг механистическое восприятие природы, оценив его с точки зрения диалектического материализма как одностороннее и недостаточное. В «Диалектике природы» Энгельс страстно выступал против «стремления свести все к механическому движению». Подобная оценка механицизма была чуждой Герцу. В предисловии к «Принципам механики» он писал: «Все физики согласны с тем, что задача физики состоит в приведении явлений природы к простым законам механики». Это однозначное признание механистической картины природы свидетельствует о том, что Герц – как и Максвелл – еще строго держался механики в качестве общей основы физической науки, несмотря на то что результаты его исследований подрывали доверие к механике как последнему и окончательному основанию физики. Во всяком случае, механистический материализм Герца не застыл в тот догматический механицизм, который господствовал к концу XIX века в мышлении большинства естествоиспытателей в ущерб науке. Герц сохранял по отношению к нему скептически-критическую позицию. Со своими творческими сомнениями он выступает в «Принципах механики» почти собратом по духу великого критического мыслителя Декарта, к идеальной картине механики которого восходили его представления. Такой осторожный и самокритичный исследователь, как Герц, никогда не устававший снова и снова проверять свои экспериментальные наблюдения и уточнять их результаты, должен был противиться любой попытке представить научные мнения неколебимыми. «Что возникло из опыта, может быть опытом же и уничтожено», – так гласит один из его девизов. Среди публикаций боннского периода следует назвать собрание экспериментальных работ, появившееся в 1892 году под заголовком «Исследования о распространении электрической силы». Это произведение особенно ценно тем, что Герц подробно описывает в нем, как он пришел к своим результатам. По словам Гельмгольца, мы обладаем «немногими подобными документами внутренней психологической истории науки, и мы должны быть исполнены величайшей благодарности автору за то, что он позволил нам так глубоко заглянуть в лабораторию своей мысли и даже в историю своих ошибок». В этом Герц резко противоположен таким физикам-экспериментаторам, как Рентген, умолчавший об истории своего знаменитого открытия, или таким теоретикам, как Планк, никогда не упоминавший о методе, при помощи которого он нашел значение своих квантовых формул, не говоря уже о великом математике Гауссе: его современники утверждали, что он делает пути, которыми приходит к своим результатам, столь же неясными, как лиса, заметающая хвостом свой след на песке. Как физик-экспериментатор Герц работал в Бонне главным образом над вопросами, связанными с прохождением катодных лучей через тонкие металлические пластинки. В 1892 году он опубликовал фундаментальную статью «О прохождении катодных лучей через тонкие слои металла». Здесь Герц продолжил исследования, которые десять лет назад начинал в Берлине под влиянием работ Крукса и Гольд-штейна. Дело главным образом было в том, чтобы решить, несут ли катодные лучи электрические заряды, то есть корпускулярны ли они, или же обладают волновой природой, как свет. Герц склонялся ко второму взгляду – с оговоркой, что при катодных излучениях речь идет, по всей вероятности, о продольных волнах в световом эфире: предположение, впоследствии оказавшееся ложным. В этих опытах Герц иногда – обычно он экспериментировал один – прибегал к помощи своего ассистента Филиппа Ленарда, который успешно продолжил его опыты. Через тонкую алюминиевую фольгу, называемую «окном Ленарда», он выпускал катодные лучи из вакуумной трубки на «свободу». Теперь он мог вне прибора исследовать их ближе при помощи световой ширмы и фотопластинки. При этом он пришел к важному открытию, что атомы не могут быть непроницаемыми шариками, как их представляли до сих пор, но что их масса должна быть собрана в крохотной частице пространства, занимаемой атомом. Это представление легло в основу резерфордовской модели атома. Ленард за свои ценные экспериментальные исследования был в 1905 году вторым из немецких физиков – после Рентгена – удостоен Нобелевской премии. Герцу не пришлось стать свидетелем научных успехов своего сотрудника. Но он избежал также участи стать свидетелем падения Ленарда: его отвратительных клеветнических выпадов против Рентгена я Эйнштейна, его проникнутой шовинизмом «Немецкой физики» и всех его фашистских бесчинств. Последние годы жизни великого физика были омрачены болезнью, которая, как считали, началась с обычного флюса. Бесконечные операции приносили лишь временное облегчение и давали возможность Герцу продолжать педагогическую деятельность – хотя и с трудом, – но не вели к выздоровлению. В начале декабря 1893 года он вынужден был отказаться от лекций. В день прихода нового 1894 года смерть избавила исследователя, которому шел лишь 37-й год, от непереносимых страданий, бороться с которыми тогда медицина не умела. Запланированные и подготовленные Герцем эксперименты с искрами, во время которых он хотел применить токи высокого напряжения, опасные для жизни, остались неосуществленными. Подготовка к печати «Принципов механики», над языком которой он работал до последнего дня, была закончена Ленардом. Гельмгольц воздал должное труду своего величайшего ученика в предисловии. Это была последняя дружеская услуга, которую он мог оказать ему и его памяти, прежде чем – несколькими месяцами позже – оборвалась и его жизнь: в тот черный 1894 год физическая наука в Германии потеряла Герца, Кундта и Гельмгольца. Герц занимался академическим преподаванием лишь одно десятилетие. Он умер слишком рано, как Сади Карно, основатель термодинамики, как Френель и Фраунгофер, которые внесли столь значительный вклад в оптику. Он умер молодым, подобно многим великим представителям музыки, изобразительного искусства и литературы: Моцарту и Шуберту, Рафаэлю и Ван Гогу, Клейсту и Георгу Бюхнеру. В предчувствии своей ранней смерти, 9 декабря 1893 года, Герц писал своим родителям: «Если со мной действительно что-либо случится, Вы не должны печалиться, но Вы должны немного гордиться и думать, что я принадлежу к тем избранным, которые живут мало и все-таки достаточно. Этой судьбы я не хотел и не выбирал, но, раз она меня нашла, я должен быть доволен». О характере этого неповторимого исследователя Гельмгольц сказал: «Генрих Герц обеспечил себе своими открытиями долгую славу в науке. Но память о нем будет жить не только благодаря его работам, но и благодаря его личным достоинствам: его постоянной скромности, радостной готовности признать чужие заслуги, неизменной благодарности, которую он сохранил по отношению к своим учителям. Все это останется незабываемым для тех, кто его знал. Он сам жаждал только истины, которой он следовал с высочайшей серьезностью и с полной отдачей сил. Никогда не было в его душе и тени тщеславия или личного интереса. Даже там, где он имел бесспорное право воспользоваться открытиями, он был склонен молча отойти в сторону». Печатные работы Герца и ставшие известными документы сообщают мало о его общественных воззрениях и политической позиции. Если он, будучи студентом в Берлине, восхищался «мужеством» старого кайзера, который в открытом экипаже ехал с Мольтке среди «частью весьма сомнительно выглядевшей массы», или, уже во времена своего ассистентства, радовался выдаче офицерского патента, то это было лишним подтверждением того, что и так очевидно: сын богатого гамбургского сенатора разделял социальные и «национальные» предрассудки своего класса и не был противником прусского милитаризма и партийным соратником Бебеля. Нельзя утверждать, что такие взгляды были единственно возможными. Так молодой (он был на три года моложе Герца) физик-экспериментатор Лео Ароне, преподававший в Берлинском университете в качестве приват-доцента, пока прусское правительство не лишило его права на преподавание из-за его политических убеждений и деятельности в рядах марксистского рабочего движения, является примером того, что представитель точных наук, происходящий из среды крупной буржуазии, может быть «красным». Но это было исключение. Эпоха, когда физики стали внимательно прислушиваться к общественной жизни и политике и должны были содействовать делу прогресса, если они хотели оставаться верными гуманистическим стремлениям своей науки, наступила позже. Первооткрыватель электрических волн не испытывал еще необходимости делить свое время «между политикой и уравнениями», как это делал создатель теории относительности. Но и в случае, если бы Герцу пришлось пережить события, свидетелем которых стал Эйнштейн, можно сомневаться, учитывая его происхождение и воспитание, в возможности резкого полевения его взглядов. Большим несчастьем для науки было то, что Герц, равно гениальный и удачливый как теоретик высочайшей логической ясности и как скрупулезный и наблюдательный экспериментатор, не смог принять участия в ее дальнейшем развитии. Не подлежит сомнению, что этот ученый, счастливо соединивший в себе достоинства теоретика и экспериментатора, этот глубоко творческий мыслитель, который, по словам Гельмгольца, «соединял в себе все, что требуется для разрешения сложнейших проблем науки», внес бы значительный вклад в создание квантовой теории и теории относительности. Многое из того, что впоследствии приобрело фундаментальное значение, заложено уже в работах Герца. Но и то, что он успел совершить, принесло ему непреходящую научную славу. Открытие электрических волн привело к развитию беспроволочного телеграфа, который создан на основе экспериментов Герца. Радиовещание, телевидение и радарная техника неотделимы от результатов его экспериментов. Его имя получило всемирную известность, сохранившись в названии физической единицы измерения. Методы, с помощью которых Герц осуществлял свои оптические опыты с электромагнитными волнами, помогли более чем через полстолетия создать радиоастрономию, открывшую новый век астрономических исследований. Гигантские радиотелескопы, помогающие сегодня проложить мосты через многие миллиарды световых лет, построены по принципу параболического зеркала, которым Герц пользовался в 1888 году в своей маленькой лаборатории в Карлсруэ. Фотоэлектрический эффект, который он наблюдал и описал в 1886 году во время своих опытов с искрами, приобрел позднее громадное теоретическое и практическое значение. Его работы с катодными лучами – о природе которых он не смог составить верного представления – привели в дальнейшем столь непосредственно к проблеме физики атома, что уже поэтому мы можем приветствовать Герца как одного из первопроходцев атомного века. Он не принадлежал к тем естествоиспытателям, которые утверждают результаты своих исследований в драматически напряженной борьбе с отсталыми взглядами или с противоположными научными мнениями, подобно Юстусу Либиху, Эрнсту Геккелю или Вильгельму Оствальду. Это были ученые-спорщики, блестящие полемисты, нападавшие на своих противников без оглядки и не останавливавшиеся перед отдельными неточностями. Герц, образец личной скромности, искал возможность обеспечить победу своих научных идей и достижений исключительно эмпирическими средствами убеждения своих противников: правдой фактов. О нем по праву можно сказать, что его стилем было проводить свои научные взгляды и планы не в борьбе, а путем объяснения. Очевидно, это не единственный путь и не всегда наиболее легкий. Но несомненно, герцевский стиль умственной деятельности, который впоследствии особенно ярко повторился у Нильса Бора , обладает большим и основополагающим значением. И с этой точки зрения примечательны слова, которыми Макс Планк закончил свою речь, посвященную памяти Генриха Герца, на заседании Берлинского физического общества 16 февраля 1894 года: «Теперь наука будет двигаться вперед без него: то, что он, возможно, мог бы еще открыть, рано или поздно – в этом нет сомнения – откроют другие. Но никто из работающих в его области не сможет избежать его влияния. Тысячекратно, как плоды его усилий, будут развиваться на благоприятной почве, давая жизнь новым стремлениям, те ростки, которые он заложил в своих трудах».
Список литературы :
1. Фридрих Гернек. «Пионеры атомного века».
2. Большая Советская Энциклопедия
3. Учебник Физики 11 класс
Страницы: 1, 2
