До этого он мог работать только урывками, ставить мелкие опыты в лаборатории. Новые опыты, которые он задумал, должны были стать началом большого пути. Это он ясно понимал всем своим умом, чувствовал всем своим сердцем.
XII. Время великих открытий
Зима кончалась. Уже по-весеннему чернели деревья в круглом университетском садике, В полдень мимо окон аудитории падали, сверкая на солнце, словно ртуть, еще редкие мартовские капли…
Ночь медленно таяла. Дни становились длиннее. В восемь часов вечера все еще видны, все еще нежно золотятся за деревьями Александровского сада, за старыми стенами Кремля маковки его церквей.
Весна наступала. И у всех как-то прибавилось времени для жизни — для труда, встреч, прогулок.
А он чувствовал: времени становится меньше и меньше.
Внешне жизнь его идет обычно, полная повседневных занятий и хлопот. Лекции, лабораторные занятия со студентами. Составляются заказы, подписываются счета: лаборатории нужны новые столы, шкафы, приборы. Пишутся ответы на многочисленные письма из провинции, из-за границы, письма и друзей, и учеников, и людей совсем незнакомых. Все идет, как всегда.
Но окружающие видят — профессор стал иным. Нередко посреди лекции он — всегда воплощение ясности, размеренности, последовательности — вдруг начинает терять нить беседы. Обрывает речь на полуслове. И, умолкнув и задумавшись, словно забыв обо всем, долго смотрит куда-то.
Видит что-то свое, никому не зримое. Молчит профессор. И тихо в аудитории, никто не решается прервать его размышлений. Очнувшись, он торопливо снова продолжает лекцию.
Нет, Столетов не тот. Рассеянно слушает собеседников и уже не так аккуратно отвечает на письма. Пропускает собрания Общества любителей естествознания. И уже не видна его негнущаяся статная фигура на дорожках Петровского парка — любимого места вечерних прогулок.
Весь день только и ждет он, сгорая от нетерпения, прихода вечера, чтобы скорее уйти в крошечную комнату при физическом кабинете. Он выбрал ее для своих занятий, не желая стеснять студентов в учебной физической лаборатории.
В этой комнатке Столетов вместе с Усагиным проводит вечера, а порой и ночи. Здесь началась его новая схватка с природой за обладание одной из удивительнейших ее тайн, схватка, которой увлечен не менее профессора и его верный помощник.
Большой цинковый лист начищен до блеска. Лист укреплен на стеклянной ножке: он изолирован. От листа тянется проволока к шарику электроскопа. Недалеко от стола стучит бензиновый моторчик, крутит динамо-машину. Напротив листа — проекционный фонарь. В нем пылает электрическая дуга Василия Петрова. Сколько раз она уже служила русским ученым! Усагин энергичными движениями натирает янтарную палочку куском шерсти. Подносит наэлектризованную палочку к листу. Ее заряд растекается по цинку. Цинк зарядился. Зарядился и электроскоп. Его листочки распахнулись, как крылья.
Профессор сам отдергивает заслонку фонаря. Вырывается струя ослепительного света. Бьет в диск, и тотчас же происходит чудесное.
Листочки электроскопа бессильно опадают. Цинковый лист терял бы свой заряд часами: ведь воздух — дурной проводник. Свет же заставил его разрядиться почти мгновенно.
Взаимодействие электричества и света загадочно. Оно-то и влечет к себе ученого. Столетов уже успел узнать многое о нем, больше всех физиков мира. Он уже непререкаемо установил, что не на всякий электрический заряд действует свет.
Когда Иван Филиппович касается цинка заряженной стеклянной палочкой, раскрывшиеся листочки электроскопа и не думают складываться» хотя свет по-прежнему бьет в зеркальную поверхность листа. Только отрицательное, «смоляное», как тогда еще говорили, электричество «смывают» с цинка световые лучи. На положительное же, «стеклянное», электричество свет не действует. Этого, например, не знает физик Гальвакс, также уже ставящий опыты с электричеством и светом. Гальвакс пытается даже утверждать, что и положительно наэлектризованные тела свет разряжает.
Это сообщение Гальвакса удивляло Столетова и рождало законные сомнения в тщательности экспериментов ученого.
Знает также Столетов и то, что действие света в сильной степени зависит от состояния поверхности освещаемого листа и от того, из какого материала сделан лист.
Из всех материалов, имевшихся у Столетова, для опытов лучше всего годится цинк, и чтобы эффект был сильным, цинк надо начистить до зеркального блеска.
Уже несколько вечеров подряд, неотступно, почти самозабвенно изучает Столетов новое явление.
Казалось бы — что! Наблюдать, как спадают листочки электроскопа! Но ученый взволнован. Он чувствует, что в этом эффекте, где столкнулись две стихии — света и электричества, — таится что-то, что может распахнуть новые горизонты перед наукой, а — кто знает? — может быть, и перед техникой!
Сколько раз новое, великое начиналось незаметно, скромно! Зачастую из повседневного, из игрушек, из забавного вырастало оно.
Крышка, пляшущая на кипящем котелке. Легкая пушинка, взлетающая к натертому янтарю… Вздрагивание магнитной стрелки, висящей над проводом, по которому пошел ток… Рождение еле-еле уловимого тока в мотке проволоки, который быстро сдернули с магнита…
Кто мог угадать за всем этим могучие паровые машины и огромный мир электротехники с ее электромагнитами, моторами, динамо-машинами, лампами…
Но именно те незаметные и робкие проявления новых сил были первыми шагами будущих гигантов — пара и электричества.
И Столетов знал еще, что самое интересное рождалось всегда там, где скрещивались, взаимодействовали, превращались друг в друга существовавшие доселе обособленно стихии.
Тепло и механическая работа… Электричество и химия… Электричество и магнетизм…
Вот на этих-то скрещениях и родились паровая машина, гальванические элементы, электромоторы и динамо-машины.
Столетов стоит сейчас тоже на перекрестке — света и электричества…
Он не может, не имеет права пройти мимо нового явления, удовлетворившись одной только констатацией факта. Он ученый, он должен постигнуть законы, управляющие взаимодействием света и электричества.
Нужны измерения, нужно проверить все числом. Опыт с цинковым листом не позволяет этого сделать. Нельзя проследить судьбу заряда, сообщаемого цинку, — путей, по которым заряд уходит с листа. К тому же стекание заряда очень быстротечно. Неудобно и то, что лист цинка приходится заряжать сильно, до высокого потенциала.
При высоком потенциале электричество само на’ чинает стекать с заряженных предметов. Трудно узнать, какая часть стекла сама собой, а какую заставил уйти свет. Нет и подходящих приборов, с которыми можно было бы уверенно, с достаточной точностью работать при высоком потенциале заряда.
И Столетов задумывает коренным образом видоизменить опыт: сделать эффект длительным и протекающим при слабом потенциале. Ведь для работы с такими потенциалами есть простые, чувствительнейшие гальванометры.
Ток! Вот что может порождать свет. Ведь происходит же стекание зарядов с листа цинка, только этот заряд уходит по всевозможным направлениям.
Но как сделать стекание зарядов непрерывным и направленным?
Как? Вот об этом-то и думает профессор.
И решение созревает.
Стекающие с цинка заряды надо заставить двигаться в определенном направлении. Сделать это может положительно заряженный электрод. Если его поставить перед цинковым листом, он будет притягивать заряды, покидающие цинк.
Но он заслонит собой цинковый лист. А ведь это недопустимо: надо, чтоб цинк был освещен.
Значит, электрод надо сделать из металлической сетки.
Половина задачи решена: заряды будут направлены!
А непрерывность движения заряда? Как пополнять убыль зарядов на цинке, как, наконец, зарядить сетку положительно?
Оба эти вопроса Столетов решает разом: надо к цинку и сетке подключить гальваническую батарею. Отрицательным полюсом — к цинку, положительным — к сетке. Вот и все. Все для того, чтобы начать новое наступление.