Экспериментаторы разделили обязанности между собой: профессор следил за шкалой одного гальванометра, его помощник — за другой.
Проверка происходила так.
Зажгли дугу. «Зайчики» на обеих шкалах метнулись и, поколебавшись, замерли. Их показания записали и, разделив показание контрольного гальванометра на показание главного, нашли отношение между отсчетами.
Так было сделано несколько раз, и экспериментаторы, чтобы исключить все погрешности наблюдения, нашли среднее отношение показаний двух гальванометров. Оно оказалось равным 2,239.
Затем, нарочито изменив яркость дуги, они провели новую серию наблюдений. Как и прежде, показания гальванометров записывались.
Закончив наблюдения, исследователи приступили к расчетам. Деля показания контрольного гальванометра на полученное прежде число 2,239, они вычислили, какими должны быть показания главного гальванометра. А потом сравнили эти вычисленные значения с теми, что они нашли, наблюдая за «зайчиком» главного гальванометра.
Достаточно близкое совпадение предварительных вычислений и действительных показаний главного гальванометра убедило экспериментаторов в надежности способа контроля, изобретенного Столетовым.
«Точное измерение актиноэлектрических[23] токов, — писал Столетов, назвавший так открытые им чудесные токи, — не есть нечто невозможное. Принятый способ контроля достаточно гарантирует от неизбежных случайных влияний».
Никаких ошибок, никаких случайностей — было девизом великого ученого.
Интересные сведения о Столетове как экспериментаторе сохранили воспоминания советского ученого Д. Д. Галанина.
«Среди устных преданий о Столетове сохранилось предание о «столетовском стиле» экспериментов, для которого характерны необычайная точность работы и внимательнейшее исследование всех побочных обстоятельств, позволяющее ручаться за полученные результаты. Точность и законченность — вот основные черты «столетовского стиля», выработавшегося, может быть, в противоположность некоторой «физической расхлябанности» Н. А. Любимова — учителя Столетова.
А. В. Цингер рассказывал, что во время исследований фотоэффекта Столетову и Усагину пришлось столкнуться с таинственным явлением.
Когда Усагин к приходу Столетова, как всегда, готовил установку, все шло очень хорошо: дуга горела спокойно, зеркальце высокочувствительного гальванометра отклонялось должным образом.
Но вот в обычный свой час приходит Столетов, «садится к трубе, делает одно-два наблюдения, и вдруг гальванометр начинает отклоняться совсем не так, как должно быть. Столетов строго приказывает следить за дугой. Иван Филиппович изо всех сил старается держать дугу в строго определенном режиме и как будто достигает этого, а зеркальце гальванометра все же двигается противно всем законам. Столетов сердится и уходит».
Причина странного поведения гальванометра оказалась на редкость курьезной.
«В какой-то день было известно, что Столетов не придет в лабораторию, и Иван Филиппович случайно, как раз в тот час, когда Столетов обычно садился к трубе у гальванометра, проходил внизу, под помещением кабинета. Здесь находилась топка большой печи. И что же он видит: приходит истопник с огромной железной кочергой и начинает шуровать печь. Иван Филиппович сразу догадался, что именно в этой кочерге содержится разгадка колебаний гальванометра».
Кочерга» как и все железные предметы, обладала некоторой намагниченностью — ее движения наводили электрический ток в катушках гальванометра… Ток был, конечно, очень слабый, но ведь гальванометр был высокочувствительный.
Усагин накинулся на ни в чем не повинного истопника: «Ты каждый день, что ли, в это время мешаешь печь?» — «А то как же, самое время, иначе жар спустишь».
Иван Филиппович строго запретил ему мешать печь в это время дня. Гальванометр успокоился, и А. Г. Столетов закончил свои измерения «по-столетовски».
Исследуя новое явление, Столетов стремится предупредить самую возможность появления ошибок.
Экспериментатор обнаруживает и такой скрытый источник ошибок, как «утомление» металла. Столетов замечает, что металл при длительном освещении как бы «утомляется», теряет мало-помалу свою чувствительность к действию света. «Утомление» металла он также берет на учет.
«Нужно, однако же, заметить, — пишет Столетов, — что и пропорциональность между действиями в двух различных конденсаторах соблюдается лишь под тем условием, чтобы ряд наблюдений продолжался не слишком долго; иначе оба они заметно, и притом в различной мере, утомляются, причем ближайший к фонарю (контрольный) обыкновенно утомляется в более сильной степени; вследствие этого отношение показаний двух гальванометров исподволь изменяется и должно быть проверяемо время от времени.
Понятно, что такой контроль делает наблюдения значительно более сложными и хлопотливыми, а потому он применялся лишь в тех случаях, когда казалось особенно важным иметь более точные числа».
Опыты были очищены от всех случайностей. Иначе и не мог поступить Столетов — ученый, которому претила даже малейшая неточность, неуверенность, гада-тельность. Таким он был всегда. Теперь же, познавая родство двух тончайших материй — света и электричества, он считал себя обязанным быть еще более строгим и придирчивым.
Эти опыты Столетова — образец научной добросовестности и блестящего экспериментаторского искусства.
Исследований было много.
Еще раз с полной неопровержимостью Столетов доказывает, что только отрицательный электрод чувствителен к свету.
Он меняет полюса батареи. Теперь сетка заряжена отрицательно, цинковый диск — положительно.
Правда, и в этом случае в цепи идет ток, хотя и очень слабенький. Казалось бы, опыт говорил о чувствительности положительного электрода к свету. Но Столетова такой результат не ввел в заблуждение. Он понял, что ток и в этом случае рождается все-таки от освещения отрицательного электрода. Теперь им служит сетка. Она освещена невыгодно, прямые лучи падают лишь на наружную сторону, противоположную притягивающему положительному электроду. Внутренняя же, обращенная к этому электроду сторона сетки освещена только отраженными от цинка лучами. Площадь сетки к тому же мала. Но тем не менее причины для возникновения тока есть. И ток идет, хотя и очень маленький.
Столетов убедительно показывает, что причина рождения обратного тока скрыта в сетке, а отнюдь не в цинке, ставшем положительным электродом.
Если сетка загрязнена, окислена или покрыта водной пленкой, обратного тока нет. Прямой же ток, когда отрицателен цинк, а сетка соединена с положительным полюсом батареи, совершенно не меняется, несмотря на загрязненность сетки.
Столетов окончательно убежден в неправоте Галь-вакса и вторящего ему итальянского физика Риги и в очередном своем сообщении еще раз подчеркивает «униполярность актиноэлектрических действий» — нечувствительность положительного электрода к свету.
Риги отозвался на это весьма странно. Он опубликовал статью, в которой поздравлял Столетова с тем, что наконец-то русский ученый присоединился к его, Риги, мнению.
Между тем Риги совсем еще недавно писал о полном своем согласии со Столетовым во всем, исключая именно униполярность актиноэлектрических действий.
С законным возмущением Столетов ответил на заявление итальянца:
«Меня крайне изумило… что г. Риги — впоследствии переменивший свое мнение и пытающийся, по-видимому, внушить, что он и всегда думал так, как теперь, — в одной из своих последних статей позволяет себе совершенно извратить истину, утверждая, будто не он, а я сомневался в нечувствительности положительного электрода. Более бесцеремонного способа сваливать свои грехи на чужую голову мне никогда еще не встречалось».
Инцидент с Риги не был единичным. Немало ученых Запада, тоже занявшись исследованиями взаимодействия электричества и света, были не прочь, подобно Риги, приписать себе заслуги Столетова — ученого, возглавлявшего завоевание одного из «белых пятен» науки.