ЛЕБЕДЕВ ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ (1866 г. – 1912 г.)

ЛЕБЕДЕВ ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ

(1866 г. – 1912 г.)

Карьера большинства великих ученых, как уже мог убедиться читатель, развивалась примерно по такому сценарию: первые работы и открытия, преподавательская деятельность, ученики, последователи и, наконец, крупные теоретические обобщения. Но в отношении российского физика Петра Николаевича Лебедева судьба распорядилась иначе. Болезнь оборвала его жизнь в момент расцвета славы и научной деятельности. Как следствие, крупных теоретических работ он не оставил. Но проведенные им эксперименты, а также его педагогические успехи и организаторская работа сыграли огромную роль в развитии не только отечественной, но и мировой физики.

Петр Лебедев родился 24 февраля (8 марта) 1866 года в семье состоятельного московского коммерсанта. Отец, конечно же, хотел, чтобы сын подключился к семейному делу и со временем унаследовал его. Поэтому мальчика отдали сначала в Евангелическое Петропавловское церковное училище – школу, популярную среди московской буржуазии, а затем в реальное училище. Но еще в детстве Петр очень заинтересовался наукой вообще и физикой в частности. В январе 1882 года он написал в своем дневнике: «Могильным холодом обдает меня при одной мысли о карьере, к которой готовят меня, – неизвестное число лет сидеть в душной конторе на высоком табурете, над раскрытыми фолиантами, механически переписывать буквы и цифры с одной бумаги на другую. И так всю жизнь… Меня хотят силой отправить туда, куда я совсем не гожусь. Опасно. Вправляя, можно связки разорвать».

По законам тех лет выпускники реального училища не могли поступать в университеты, из высших учебных заведений для них были доступны только технические. Поэтому в 1884 году Петр Лебедев поступил в Московское высшее техническое училище. Сам он позже вспоминал, что знакомство с техникой оказалось очень полезным ему при конструировании экспериментальных установок. Конечно же, оказали влияние на молодого студента и лекции Николая Егоровича Жуковского. Но Высшее техническое училище Лебедев так и не окончил. В 1887 году Петр отправился для продолжения учебы в Германию. Незадолго перед этим умер его отец, оставив сыну крупное состояние.

В Германии Лебедев учился и работал под руководством известного физика Августа Кундта. В Страсбурге (тогда этот город входил в состав Германии) Кундт создал прекрасно оборудованный физический институт, в котором и преподавал. О времени обучения у Кундта Лебедев писал: «Для меня каждая страница прочитанного заключает больше удовольствия, чем труда, потраченного на усвоение: таким образом, я с утра до вечера занят тем, чем хотел заниматься с 12 лет, и у меня только одно горе – день мал». Интересно, что русский студент тоже вызывал симпатию знаменитого немецкого физика. Кундт даже сочинил о нем юмористический стишок, начинающийся словами: «Идей имеет Лебедев на дню по двадцать штук…». Дальше в таком же остроумном стиле сообщалось о том, что к счастью для Кундта, половина этих идей оказывается несостоятельной еще до экспериментальной проверки. Когда в 1889 году Кундт переехал в Берлин, за ним последовал и Лебедев. В Берлине Петр также прослушал курс лекций Гельмгольца.

В конце своего пребывания за границей Петр Николаевич вернулся в Страсбург, где под руководством еще одного известного физика, Фридриха Кольрауша, закончил работу над докторской диссертацией «Об измерении диэлектрических постоянных паров и о теории диэлектриков Моссоти – Клаузиуса». Параллельно Лебедев интересовался теорией происхождения кометных хвостов. В частности, ему импонировала гипотеза о том, что хвосты образуются под давлением света. Стремление доказать эту гипотезу впоследствии воплотилось в знаменитые эксперименты Лебедева.

В 1891 году Петр Лебедев вернулся в Москву. Как и за границей, на родине ему тоже повезло с наставником и руководителем. Он занял место ассистента в лаборатории Столетова. Интересно, что еще в Страсбурге Лебедев составил план своей научной деятельности на всю жизнь. Он решил посвятить себя исследованию чрезвычайно актуальной и популярной тогда проблемы: пондеромоторного (механического) действия электромагнитных волн. Конечно же, такое планирование было несколько наивным, но молодому физику действительно удалось определить направление будущих работ, которые принесли ему мировую известность.

В 1895 году Лебедев сконструировал установку, которая генерировала электромагнитные волны длиной 6 мм, что было рекордно короткой на тот момент величиной. На этой установке Петр Николаевич повторил опыты Герца и дополнил их собственными экспериментами. Он, как и Герц, наблюдал явления дифракции и интерференции электромагнитных волн этой длины, а также добился эффекта их двойного преломления при прохождении через кристаллы серы. Фактически ученый более полно продемонстрировал, что электромагнитные волны обладают теми же свойствами, что и световые лучи видимой части спектра. Результаты исследований были опубликованы в статье «О двойном преломлении лучей электрической силы». В ней, в частности, ученый писал, что результаты его опытов «достаточны, чтобы иллюстрировать взгляды Максвелла на распространение электрических колебаний, высказанные им еще в 1862 году, а также еще раз показывают тождество в явлениях электрических и световых колебаний и в этом более сложном случае». Эта работа стала первым крупным успехом Лебедева и получила широкую известность.

После этого Петр Лебедев решил непосредственно перейти к проблеме, давно его занимавшей, а именно к экспериментальному доказательству явления светового давления. Было очевидно, что открытие светового давления должно стать важным этапом в исследовании природы света, а именно, может стать окончательным доказательством гипотезы Максвелла о его электромагнитной природе. Ведь несмотря на процитированные выше слова ученого, опыты Герца и его собственные эксперименты показывали только сходство свойств световых лучей и электромагнитных волн.

Нужно сказать, что Лебедев был не первым экспериментатором, взявшимся за эту проблему. Например, довольно далеко продвинулся в этом направлении английский ученый Уильям Крукс. В 1873 году он, пытаясь определить атомный вес открытого им таллия, сконструировал весы, коромысла которых находились в вакууме. В результате он обнаружил, что весы чувствительны к… теплу! Это наблюдение привело Крукса к идее создания прибора «радиометра», который представлял собой подвешенную в вакууме, а точнее, в разреженном газе миниатюрную мельницу. Ее легчайшие лопасти были сделаны из фольги: одна их сторона была зачернена, другая – отполирована. При приближении источника тепла или освещении солнечным светом мельница начинала вращаться. Казалось, явление светового давления, предсказанное Максвеллом, было доказано. Но коллеги Крукса, и, прежде всего, сам Максвелл, увидели, что эффект, выявленный радиометром, слишком силен. В конце концов было установлено, что лопасти мельницы приводятся в движение не световым давлением. Блестящие и темные части лопастей мельницы нагревались по-разному и по-разному взаимодействовали с разреженным газом.

Лебедев понимал, что прежде всего следует добиться гораздо более высокого вакуума, чем в опытах Крукса. Эту задачу он решил с помощью ртутного насоса. К весне 1899 года Лебедев в своей установке получил в сотню раз более высокое значение вакуума, чем у англичанина. А вот как сам Петр Николаевич описывал устройство установки: «Между двумя кружками, вырезанными из тонкого листового никеля, была зажата согнутая в виде цилиндра слюдяная пластинка. Цилиндр служил телом радиометра; внутри его находилось неподвижно скрепленное с ним крылышко. Этот радиометр был подвешен на стеклянной нити внутри эвакуированного стеклянного баллона. Когда я направил на крылышко свет лампы, я постоянно наблюдал отклонения, которые были одного порядка с теми, которые вычисляются по Максвеллу…»

Предварительное сообщение о результатах своих опытов Петр Николаевич сделал в 1899 году. Затем он представил магистерскую диссертацию «Экспериментальные исследования пондеромоторного действия волн на резонаторы». Летом Лебедев выступил с докладом в Швейцарском научном обществе. Тем временем профессоры Московского университета обсудили работу Петра Николаевича, оценили ее как исключительную и рекомендовали ректору присвоить автору степень доктора, а не магистра. 28 февраля 1900 года Лебедев стал экстраординарным профессором Московского университета.

Петр Николаевич не оставлял своих опытов и к лету того же года доказал существование светового давления и при этом смог измерить его значение, показав, что оно соответствует величине, предсказанной Круксом. Вооружившись новыми результатами, Лебедев отправился в Париж, на Всемирный конгресс физиков, где выступил с докладом. Великолепно поставленные эксперименты российского ученого доказали мировому научному сообществу существование светового давления и принесли Петру Лебедеву широкую известность. Знаменитый Кельвин, например, в беседе с К. А. Тимирязевым говорил: «Вы, может быть, знаете, что я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, а вот ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами», а известный физик Фридрих Пашен писал Лебедеву: «Я считаю Ваш результат одним из важнейших достижений физики за последние годы и не знаю, чем восхищаться больше – Вашим экспериментальным искусством и мастерством или выводами Максвелла и Бартоли[99]. Я оцениваю трудности Ваших опытов, тем более что я сам несколько времени назад задался целью доказать световое давление и проделал подобные опыты, которые, однако, не дали положительного результата, потому что я не сумел исключить радиометрических действий». Также за свои работы Лебедев получил премию Академии наук и был избран в ее члены-корреспонденты.

Но на этом Петр Лебедев останавливаться не собирался и принялся за решение следующей, еще более сложной экспериментальной задачи – определения светового давления на газы. Эта проблема на тот момент имела важнейшее значение для развития астрофизики. После шести лет упорного и кропотливого труда, построив более двадцати экспериментальных установок, ученый справился с поставленной проблемой. При этом он смог не только доказать сам факт существования светового давления на газы, но и измерить его силу. Чтобы не утомлять читателя техническими подробностями, мы опишем только общую идею его прибора. Камера с газом имела освещенную и темную часть. За счет этого, под действием светового давления, газ в камере приводился в круговое движение, которое определялось с помощью маленького поршня, находящегося в темной части. Для того чтобы избежать перепадов температур и давления, к газу, находящемуся в камере, Лебедев добавлял водород, обладающий большей теплопроводностью.

27 декабря 1907 года Петр Лебедев выступил с соответствующим докладом на Первом Менделеевском съезде. Затем он несколько дополнил исследования ив 1910 году опубликовал работу «Опытные исследования давления света на газы». Как и труды 1900–1901 годов, эта статья вызвала массу восторженных откликов в научном мире. Блестящий физик-экспериментатор В. Вин в письме русскому физику В. А. Михельсону даже написал, что Лебедев владел «искусством экспериментирования в такой мере, как едва ли кто другой в наше время». В 1911 году Петр Николаевич был избран почетным членом Лондонского королевского института.

Параллельно с исследованием давления света на газы, Лебедев много занимался организаторской работой. Став профессором Московского университета, он много сил и времени потратил на создание научной физической школы, по сути, первой в России. Унаследовав лабораторию Столетова, Петр Николаевич добился ее расширения и создания Научно-исследовательского института физики. Многие ученики Лебедева стали известными учеными.

В 1911 году министром народного просвещения России стал Лев Аристидович Кассо. Он стал проводить жесткую реакционную политику, в частности, решил ограничить автономию университетов: запретил студенческие собрания, разрешил полиции вмешиваться в дела учебных заведений. Многие ученые в знак протеста подали в отставку. Был среди них и Петр Лебедев. Ему, столько сил положившему на создание института, это решение далось особенно тяжело. Когда известие об отставке Лебедева приобрело широкую огласку, он получил большое количество приглашений от различных университетов России и Европы. Ему даже предлагали занять место в Нобелевском комитете. Но Петр Николаевич не хотел покидать Москву и своих учеников. К этому времени от отцовского состояния ничего не осталось. К счастью, благотворительное Научное общество имени X. С. Леденцова – купца и мецената, выделило Лебедеву средства на создание новой лаборатории и аренду квартиры для самого ученого. Однако и после не все было гладко. Петр Николаевич подвергся… нападкам на национальной почве. Так, газета «Кремль» опубликовала о лаборатории Лебедева статью «На еврейские деньги». В ней говорилось, что «на деньги иудомасонов некий Лебедев создал в подвале дома, принадлежащего подозрительному поляку, весьма странную лабораторию, куда могут быть приняты или не русский, или же русские, отказывающиеся от своей родной национальности и дающие в том подписку. Чем занимаются в подвале – неизвестно, однако у дверей днем и ночью стоит вооруженная охрана. Полиция же бездействует…» Эти обвинения были смехотворными, но Петр Николаевич очень переживал. Тем не менее, он продолжал строить планы новых исследований и экспериментов. Однако реализовать их он уже не смог.

Еще в молодости стало ясно, что Лебедев унаследовал от отца серьезную предрасположенность к сердечным заболеваниям. За свою жизнь ученый пережил немало сердечных приступов и даже побывал в состоянии клинической смерти. Предписания же врачей, в основном, связанные с курортным лечением и воздержанием от активной работы, он выполнял неаккуратно. Конечно же, негативную роль сыграли и переживания последних лет жизни. 1 (14) марта 1912 года ученого не стало.

В составленном некрологе Климент Аркадьевич Тимирязев написал: «Успокоили Лебедева. Успокоили Московский университет. Успокоили русскую науку. А кто измерит глубину нравственного растления молодых сил страны, мобилизуемых на борьбу с этой ее главной умственной силой? И это в то время, когда цивилизованные народы уже знают, что залог успеха в мировом состязании лежит не в золоте и железе, даже не в одном труде пахаря в поле, рабочего в мастерской, но и в делающей этот труд плодотворным творческой мысли ученого в лаборатории. Или страна, видевшая одно возрождение, доживет до второго, когда перевес нравственных сил окажется на стороне «невольников чести», каким был Лебедев? Тогда, и только тогда, людям «с умом и сердцем» откроется, наконец, возможность жить в России, а не только родиться в ней, чтобы с разбитым сердцем умирать».

Данный текст является ознакомительным фрагментом.