Майкельсон и скорость света

Бернард ДЖЕФФ

9. Человек

Майкельсон был сложной натурой. Человек с таким происхождением, способностями и устремлениями вряд ли мог быть иным. Сын иммигранта в чуждом окружении, – а что может быть непривычнее для польской семьи, чем лагерь Мэрфи или Вирджиния-Сити? – он вырос в суровой обстановке. В Морской академии и во время службы на флоте его приучали к строгой дисциплине, против которой порой, несомненно, восставали его ум и творческий дух, даже если он сам не сознавал этого. Еще в самом начале жизни ему пришлось обращаться к президенту Соединенных Штатов с просьбой зачислить его в Академию, затем ему приходилось убеждать ректоров различных университетов, чтобы ему дали возможность заниматься исследовательской работой. Жизнь его в значительной мере сводилась к усилиям убедить «практических людей» в том, что он, Майкельсон, знает, что делает, и что дело его действительно важно и необходимо.

Человек, который полностью посвятил себя занятиям, весьма далеким от повседневных дел простых смертных, и поглощен своими мыслями, часто оборачивается к посторонним не слишком привлекательной стороной. Именно таков был Майкельсон. Он мог быть очаровательным собеседником, но редко делал первый шаг. Он любил, чтобы его общества искали. Обедая в клубе Кводренгл при Чикагском университете, он, как правило, садился один и часто рисовал карандашом разные фигурки или карикатуры на обедающих. Если к нему подсаживался коллега, желающий обсудить какую-либо проблему, Майкельсон оживлялся, был очень любезен и с удовольствием с ним разговаривал. Но чаще всего он был суров и замкнут. Даже ближайших своих помощников он не звал по имени. Иногда он бывал резок, даже больно задевая людей, но не менее строго и беспристрастно судил и самого себя.

Как-то один из его коллег по Чикагскому университету весьма резко о нем отозвался. Затем этого коллегу стала мучить совесть, и он пошел к Роберту А. Милликену, надеясь, что тот его поддержит. Был ли он прав в своих нападках на Майкельсона? «Спросите-ка у него самого, – ответил Милликен, – он вам скажет». Тот послушался совета. А когда он вернулся от Майкельсона, вид у него был присмиревший.

«Да уж, он сказал», – сообщил он. Некоторое время спустя Майкельсон попросил у него извинения, сославшись на то, что «такой уж у него характер».

Ученый, а не администратор

Майкельсон тяготился преподавательскими обязанностями, отнимавшими у него драгоценное время. Его раздражала необходимость тратить время на тех аспирантов, которых он не считал способными к научной работе.

Ему самому не пришлось писать докторской диссертации, и ему надоело возиться с чужими диссертациями. В 1905 году он попросил Милликена избавить его от «этой мороки» и заявил, что будет заниматься с аспирантами так, как он сочтет нужным. Милликен выполнил его просьбу. Майкельсон все больше отходил от администраторских обязанностей и почти совсем перестал посещать факультетские заседания. И так слишком много способных ученых покинули живое дело и превратились в администраторов, хотя для этой работы подошли бы я менее творчески одаренные люди. Майкельсон не имел ни малейшего намерения попасться в эту же ловушку.

Однако, когда было нужно, он всегда был готов искренне посочувствовать и помочь делом. Когда поссорились двое его сотрудников, Сэмюель У. Стрэттон и Фрэнк Л. Уодсуорт, Майкельсон пошел к самому президенту Гарперу с просьбой помочь разрешить этот конфликт. «Это недоразумение меня чрезвычайно огорчает, – сказал он Гарперу, – и я был бы очень рад, если бы оно благополучно разрешилось». Уодсуорт через год, в 1906 году, ушел из Чикагского университета и стал инженером-изобретателем, а Стрэттон пять лет спустя был назначен директором Национального бюро стандартов.

Майкельсон всегда охотно брал к себе в отдел способных работников, и перспектива работать под руководством такого крупного ученого привлекла к нему многих одаренных молодых людей. Лучшие из них проработали с ним много лет. Среди его сотрудников были знаменитые астрономы Джордж Эллери Хэл и Эдвин П. Хэббл, а также два будущих нобелевских лауреата – Милликен и Артур Г. Комптон.

Милликен впервые встретился с Майкельсоном на церемонии открытия физической лаборатории Райерсона. В то время он намеревался заняться исследованиями в области поляризации света. Когда он пришел к Майкельсону в лабораторию, он застал его за следующим занятием: профессор направлял световые лучи из подвала физической лаборатории на чердак и обратно. Поговорив с Майкельсоном, Милликен пришел к выводу, что тот знает о поляризации света больше, чем кто-либо другой во всей Америке, и решил записаться в Чикагский университет на летний семестр. В течение этого лета Майкельсон неоднократно помогал Милликену советом и дважды побывал в его лаборатории, чтобы узнать, не нужно ли ему еще чем-нибудь помочь. Два года спустя Милликен, занимавшийся исследованиями электромагнитных волн в немецком городе Гёттингене, получил телеграмму от Майкельсона. Тот предлагал ему должность ассистента в своем отделе с годовым окладом в 900 долларов. Милликен немедленно согласился, и содружество его с Майкельсоном продолжалось четверть столетия.

За стенами лаборатории

В свободное время Майкельсон не искал общества и не любил зрелищ; Ему уже шел седьмой десяток, а он оставался физически крепким, всегда подтянутым. Он с удовольствием играл в теннис и много ходил пешком. Кроме того, он играл на биллиарде, иногда в бридж и шахматы. Он чрезвычайно любил музыку и совершенно отрешался от действительности, беря в руки свою скрипку.

Самозабвенное увлечение работой часто заслоняло для него близких людей. После двадцати лет совместной жизни его брак с Маргарет Хеминуей кончился разводом; причиной этому послужили несоответствие их характеров и ее нежелание мириться с тем, что муж, увлеченный наукой, подчас забывал о доме и семье. Она вышла замуж вторично и поселилась с мужем и дочерью от первого брака Эльзой на Багамских островах. В 1900 году Майкельсон женился на Эдне Стентон из Лейк Форест (штат Иллинойс). Вторая жена была моложе его на восемнадцать лет.

Вне лаборатории он жил «в башне из слоновой кости». Если не считать газет, то чтению он уделял мало времени, лишь иногда, в часы бессонницы перелистывая авантюрные романы. Он плохо разбирался в делах и политике и не был светским человеком.

Во время первой мировой войны Майкельсон числился капитан-лейтенантом военно-морского запаса Соединенных Штатов. Он принимал участие в выполнении нескольких правительственных заказов, в частности в создании усовершенствованного оптического дальномера для орудий – в то время его называли оптический телеметр. Первую модель этого дальномера он изобрел еще в 1892 году. Усовершенствованная модель этого прибора, которая помещалась на ладони, была принята на вооружение во флоте Соединенных Штатов.

Эта работа шла по линии вновь созданного Национального научного совета. Он был образован после того, как Национальная Академия наук приняла решение предложить свои услуги правительству в интересах укрепления обороноспособности страны. Это решение было вынесено весной 1916 года, вскоре после того, как в Ла-Манше было торпедировано судно «Сассекс». Президент Вудро Вильсон принял предложение Академии наук, и был создан организационный комитет под председательством Джорджа Эллери Хэла, бывшего студента Майкельсона. Комитет рекомендовал создать «Национальный научный совет для осуществления координации деятельности всех организаций в целях поощрения изучения природных явлений, более широкого применения научных исследований в развитии американской промышленности, использования научных методов для укрепления обороны и в других областях, где это послужит на пользу благосостояния и безопасности страны».

Хэл ратовал за то, чтобы Национальная Академия наук обратилась к правительству с просьбой освободить ученых от воинской повинности и использовать их, как делалось в Германии, для научной работы, направленной на скорейшее достижение победы. Многие крупные английские ученые погибли в окопах, потому что в Англии не принимали мер для организации государственного отдела, который руководил бы научно-исследовательской работой. Некоторые американцы выступали против плана Хэла, заявляя, что «научную работу нельзя организовать. Истинное исследование подчинено одному творческому воображению. Никакая организация, стимулирование или поддержка научных изысканий не увеличит числа открытий, которые сделает научный гений и безо всякой организации».

Тем не менее Национальный научный совет, наконец, был учрежден в сентябре 1916 года, более чем за полгода до официального вступления Соединенных Штатов в войну с Германией. Майкельсон принимал активное участие в его работе. В Совет входили крупнейшие американские ученые и инженеры, представлявшие армию, флот, Смитсонский институт, различные государственные научные бюро, высшие учебные заведения, научные центры, созданные на пожертвования, и исследовательские отделения при промышленных предприятиях. Исследованиями азотной кислоты и других химических веществ, применявшихся в военных целях, руководил Артур А. Нойс, профессор Массачусетокого технологического института. Роберт А. Милликен возглавил научную работу в области физики. Майкельсон занялся поисками более эффективных средств обнаружения подводных лодок. Здесь он также имел дело с волнами, на этот раз и световыми и звуковыми.

Живопись и зоология

Майкельсон был не только спортсмен, исследователь и экспериментатор, он был еще и художник. Когда на него, как он выражался, «находило настроение», он брал акварельные краски и мольберт и уходил на берег моря, в ущелье или в горы. Точно так же, как, любя скрипку, он очень редко посещал концерты, так, любя живопись, он никогда не заходил в картинные галереи. Однажды Майкельсон весьма неохотно дал несколько своих акварелей на выставку, организованную Чикагским университетом, и даже позволил себя уговорить прийти на ее открытие, но пробыл там недолго. Одна посетительница, которой очень понравились его картины, сказала ему, что он совершил ошибку, отказавшись от искусства в пользу науки. Скрыв свое раздражение, что он делал далеко не всегда, он ответил, что и не думал отказываться от искусства, ибо «только в науке искусство может найти свое высочайшее выражение».

Между прочим, в одной работе Майкельсону удалось в буквальном смысле слова объединить искусство с наукой. Она называлась «О металлической окраске птиц и насекомых» [25] и была иллюстрирована его собственными рисунками.

Майкельсон знал, конечно, что интерференция и отражение света от очень тонких металлических поверхностей создают впечатление окрашенности, и он решил исследовать это явление. Он обнаружил, что колибри, некоторые бабочки и множество жуков и прочих насекомых обязаны своей радужной раскраской именно отражению света. Примечательным исключением является алмазный жук (Entimus imperialis), крылья которого фактически представляют собой диффракционные решетки, содержащие 800 штрихов на сантиметр. Сделанные Майкельсоном рисунки этих птиц и насекомых были впоследствии воспроизведены вместе со статьей в его книге «Исследования по оптике».

В 1906 году Майкельсон прочитал на собрании Американского философского общества доклад, который был озаглавлен «Анализ форм» [23]. В нем он поставил более общий вопрос о разнообразии форм во Вселенной и попытался создать единую классификацию для мириадов естественно симметричных форм, которая включала бы столь различные категории, как овощи, простейшие, кристаллы и жидкости. Он взялся за это исследование с большими сомнениями, что было весьма необычно для всегда уверенного в себе Майкельсона.

«Желая дать себе отдых от более серьезных трудов, – начинался его доклад, – я заинтересовался анализом форм, существующих в природе... Я сознаю, что эта тема требует от исследователя сочетания аналитического ума ученого, эстетического восприятия художника и образного языка поэта, тогда как я не обладаю в достаточной степени ни одним из этих трех качеств, и особенно ощущаю ограниченность своего языка. Я надеялся, что моя работа будет по крайней мере оригинальной, но мне стало известно, что эта увлекательная тема разрабатывалась рядом способных исследователей, которые изложили свои мысли с недоступной мне поэтической образностью и богатством воображения».

В своем докладе Майкельсон также остановился на опасностях, которыми чревата научная специализация. Он сказал: «Чрезмерное однообразие, даже в приятном, всегда утомительно, и элемент разнообразия так же необходим в искусстве, как отдельный диссонанс в музыке – для того, чтобы оттенить следующую за ним гармонию... Отрицательной стороной современной тенденции к чрезмерной специализации в научной работе является потеря контакта с родственными науками и вытекающая из нее потеря перспективы, которую дает более общий обзор всех областей науки. Не следует ли отсюда, что нам надлежит использовать каждую возможность для расширения этого контакта?»

Угадав возрастающее значение кристаллографии, Майкельсон частично сам ответил на свой вопрос: «Кристаллография является той общей почвой, на которой могут встретиться и порой встречаются геолог, химик, физик и математик... Сюда же можно включить зоологию и ботанику... Да, – заключил свой доклад Майкельсон, – Искусство потребует себе кресло на банкете наук, а Музыка и Поэзия также украсят его своим присутствием».

• 10. Нобелевская премия

• Оглавление

Дата публикации:

27 октября 2003 года