И Вильсон слышал этот зов. Он объяснял детям строение гор, а сам думал о сиянии на Бен-Невис; он говорил о периодах прошлой жизни Земли, а сам мечтал о том будущем периоде, когда он вернется в науку; он рисовал мелом на доске уводящие в глубь земли геологические разрезы, а мыслями убегал к белым облакам, скрывавшим в податливой призрачности тайну своего образования. И чем дольше длилась эта напряженная внутренняя борьба с самим собой — себя сегодняшнего с собой завтрашним, — тем ближе становилось это завтра, тем яснее понимал Чарльз, что так он долго не вытянет, что его место все-таки в Кембридже. И когда минуло полтора года его учительствования, когда в Бреттфорд пришла весна и сама природа звала к обновлению, Вильсон неожиданно для всех и даже немного неожиданно для самого себя подал заявление об отставке.
Он сделал это импульсивно, ни с кем не договорившись о новой работе, не надеясь даже, что она его ждет в Кембридже; но бывают, вероятно, в жизни такие минуты, когда человек действует, как говорят в геометрии, способом от противного. Вильсон не знал, куда его приведет стезя, но он знал, с чем надо покончить. И он сделал это — на свой страх и риск, и к ужасу матери и к величайшему счастью науки.
В марте 1895 года он вновь появился в Кембридже. Всегда скромный, а сейчас и вовсе смущенный, он начинает обивать пороги колледжей в поисках работы — любой.
Ему довольно быстро повезло: медикам нужен был демонстратор. Что ж, медикам так медикам, решил Вильсон, какая разница, кому служить, если поклоняешься одному богу — физике. И препаратор медицинского колледжа, как недавно школьный учитель геологии, старался использовать каждую свободную минуту, чтобы внести свою лепту в сооружение великого храма науки.
Он оказался однолюбом в науке: заинтересовавшись раз одним явлением — конденсацией облаков, — он занимался им, в разных аспектах, практически всю жизнь.
Вначале это даже некоторым казалось упорством маньяка, не желающего видеть ничего вокруг, изучающего какие-то архаичные вопросы физики, в то время как мир вокруг бурлит новыми открытиями, переворачивающими все устоявшиеся представления.
В самом деле, через семь месяцев после приезда Вильсона в Кембридж Рентген открыл свои лучи, затем появились лучи Беккереля, затем работы Томсона по строению атома, затем открытия его ученика Эрнеста Резерфорда по радиоактивному распаду альфа-частиц, а тихоня Си-Ти-Ар, как называли Вильсона физики по инициалам его имени Чарльз Томас Рис, все возится со своими облаками. Спустись с облаков на землю, говорили ему коллеги, погляди, что творится вокруг. Но зря они говорили все это; во-первых, Вильсон прекрасно чувствовал себя в своих облаках, во-вторых, как вскоре выяснилось, он при этом прочно стоял на земле, прочнее многих других любителей сенсаций, а главное, он был прекрасно осведомлен обо всех новых открытиях, более того — немедленно использовал их в своей работе.
Когда в марте 1895 года Вильсон начал свой путь к камере, носящей его имя, он располагал лишь самыми начальными сведениями о причинах образования тумана. Постепенно он расширял круг своих знаний: познакомился с работами английского ученого Айткена, французского физика Кулье и немца Кисслинга, пролившими некоторый свет на этот туманный во всех смыслах вопрос. Вильсон узнал, что туман или облака, которые обычно образуются из влажного воздуха, когда понижается его температура или уменьшается его давление, представляют собой скопление капелек влаги. В свою очередь, эти капельки состоят из скопления молекул воды, которые вынуждены сгруппироваться, если их количество превышает потолок, соответствующий данной температуре, давлению и объему. Стоит расширить воздух, понизится температура и произойдет конденсация паров воды — ее капли упадут на землю, если это произошло в воздухе; если же это произошло на стенке стакана с холодной водой, стекут по стеклу одинокими слезками. Но есть условия, при которых облака все-таки не проливаются дождем или даже вообще рассеиваются, — это когда воздух столь чист, что в нем нет ни пыли, ни частичек соли, испарившихся из океана, — словом, когда нет центров конденсации, площадок, на которых встречаются парящие в воздухе свободные частички влаги.
Для начала Чарльз собственноручно повторил работы своих предшественников, чтобы собственноручно во всем убедиться, для чего соорудил специальную туманную камеру — нечто вроде стеклянного цилиндра с поршнем, который можно перемещать и менять таким образом давление паров воды.
Первая камера была маленькой, со стакан, но точность проведенных на ней измерений — весьма высока. Проведя цикл исследований, касающихся связи конденсации с чистотой воздуха и его расширением, Вильсон написал по этому поводу маленькую статейку и послал ее в «Труды Кембриджского философского общества».
Дальше надо было переходить к самостоятельным работам, к проверке собственных идей, а они еще недостаточно сформировались в представлении Чарльза. То есть он знал, что его интересуют оптические и конденсационные процессы, происходящие в атмосфере, но не знал точно, с какой стороны к ним подойти, за что зацепиться, какую генеральную идею положить в основу опытов.
Что делает ученый, когда генеральной идеи нет? Он идет ощупью, пытаясь самими экспериментами нащупать верную дорогу, взаимосвязь явлений. Иногда на помощь приходит случайное наблюдение, какой-то намек, увиденный вдруг в чем-то очень обыденном, или новое открытие, дающее новые экспериментальные возможности.
Собственно, вот на эту стезю и вступил Вильсон во второй половине 1895 года. Началось все с того, что на время студенческих каникул он решил еще раз съездить в шотландские горы. В июне он вновь очутился в местах, столь памятных его сердцу, где когда-то зародились его первые научные интересы и где теперь им суждено было обрести более отчетливую форму.
Произошло это 26 июня, в тот день, когда Чарльз взобрался на вершину горы Карн-Бор-Дирг, по соседству со старой знакомой Бен-Невис. Вдоволь налюбовавшись открывающимся прекрасным видом и не сумев рассмотреть как следует снежную макушку Бен-Невиса, покрытую на сей раз облаками, он собрался спуститься вниз, как вдруг услышал раскаты грома — начиналась гроза. Не успев еще оценить обстановку и испугаться — гроза в горах дело не шуточное, — Чарльз вдруг почувствовал, что его волосы становятся дыбом, но не от испуга (я ж сказал, он не успел испугаться), а от действия грозового электричества, насытившего воздух настолько, что волосы ученого вытянулись вдоль силовых линий электрического поля.
Вот только тогда Чарльз понял, что ему грозит, и помчался со всей силы вниз, под прикрытие какой-нибудь скалы. Он вовремя ретировался, и молния, ударившая в вершину, расплавила лишь камень. Но след от этого буйства стихии остался и в самом Вильсоне — в виде новой идеи, мелькнувшей в его голове в тот момент, когда на ней поднялись дыбом волосы. Идея была проста, но, как оказалось, очень плодотворна. Надо проверить, подумал Вильсон, как влияет электрическое поле на процессы образования тумана.
Вот так и родилась та первая, пока еще не оформившаяся мысль, та зацепка, которой не хватало ученому. Ее принес случай. А вторая, сделавшая туманную идею реальной программой, появилась в тот день, когда Вильсон узнал об открытии Рентгена. Так наблюдение, родившееся в случайной поездке, и новое открытие, родившееся из случайного наблюдения, пересекшись, воплотились в эксперимент, поставленный Си-Ти-Аром в феврале 1896 года.
Эксперимент был прост, как все, что делал Вильсон. Он взял свою туманную камеру и поставил около нее рентгеновскую трубку. А дальше очистил воздух от пыли и стал расширять объем камеры. При определенной степени расширения, когда туман уже давно должен был бы образоваться, его все еще не было, чего и следовало ожидать, поскольку воздух был очищен. А потом Вильсон взял да и включил рентгеновскую трубку и посмотрел в камеру — она заполнилась густым туманом, чего ожидать он никак не мог. Сначала Чарльз действительно подумал, что могло произойти случайное совпадение; два последовательных события не обязательно связаны между собой причинной связью, хотя такая ситуация и наводит на некоторые подозрения; как остроумно заметил Лион Фейхтвангер, если человека ссылают на остров Святой Елены, это еще не значит, что он Наполеон. Поэтому дальше Вильсон, что также вполне естественно, несколько раз повторил свой опыт, слегка меняя его, и каждый раз регистрировал один и тот же результат: лучи Рентгена вызывали конденсацию тумана в таких условиях, в которых ему образовываться не полагалось.