Когда подготовка к опыту была окончена, к Фара-дею в лабораторию зашел Джордж Бернар.
Его сестра Сара Бернар, двадцати одного года, недавно стала женой Фарадея.
Свадьба Фарадея и дочки серебрянщика была скромной - даже ближайшие друзья с удивлением узнали, что их не пригласили. Это было скромное начало прекрасной и неизменной преданности, дружбы и любви Сары и Майкла, любви, которую Майкл ценил выше, чем свои научные успехи. Брак был необыкновенно счастливым, хотя и бездетным.
Именно Джорджу Бернару волей случая пришлось стать первым свидетелем того, как при включении тока проволочка начала быстро вращаться вокруг магнита. Поменяв "плюс" с "минусом" или переставив магнитик "с ног на голову" (выставив из ртути наружу, скажем, северный полюс вместо южного) можно было добиться, чтоб направление вращения изменялось.
Джордж Бернар рассказывал, что никогда еще не видел Майкла в столь возбужденном состоянии, как в тот памятный вечер. Это и понятно. Впервые человек увидел движение, причем не судорожное, а равномерное, постоянное, непрерывное движение, созданное неощутимым взаимодействием великих сил природы - электричества и магнетизма.
Думаем ли мы теперь, глядя на вращающиеся махины электродвигателей прокатных станов, метро и электричек, что все они с их исполинской мощью суть порождение несложного прибора Фарадея, в котором впервые в мире взаимодействие поля и тока дало вращение легчайшей проволочке!
Рисунки из рабочих тетрадей Фарадея:
1 - повторение опыта Эрстеда; 2 - пояснение к электромагнитному вращению; 3 - рисунок первого в мире электродвигателя; 4 - кольцо, на котором была открыта электромагнитная индукция; 5 - катушка, в которую быстро вдвигается магнит! возникновение электричества за счет движения магнита; в - первый в мире электрогенератор! диск, вращаемый между полюсами магнита.
Факсимильное изображение Фарадеем своего изобретения показано на рисунке.
С рисунка, напоминающего детский, ведет свою историю вся электроэнергетика. Этот рисунок - и Братская ГЭС, и двигатели атомохода "Ленин" в самом зародыше. С этого рисунка начинается история электромашиностроения.
Итак, очерк по истории электромагнетизма, заказанный Фарадею, определенно "вытанцовывался" да еще столь эффектным образом! Впрочем, была одна заминка; как быть с тем, что Фарадей идею опыта фактически заимствовал из разговора, при котором случайно присутствовал (хотя, как выяснилось впоследствии, Фарадей понял основную идею опыта неправильно!).
Лучше всего было бы показать статью Дэви, но того не было в Лондоне, Волластон тоже уехал к морю, а редактор срочно требовал статью. И Фарадей сдал статью в номер.
Когда Дэви и Волластон вернулись из отпуска, их ожидал уже номер журнала со статьей Фарадея, где ни словом не упоминалось о Волластоне или Дэви... Статья была подписана одной буквой "М", а добавка, с описанием электромагнитного вращения, - полным именем Фарадея.
Фарадей никогда не брал патентов на свои изобретения и совершенно не предпринимал никаких попыток к доведению их до практического использования. "Мне скорее хотелось бы отыскать новые факты и новые соотношения, связанные с магнитоэлектрической индукцией, чем увеличивать мощность достигнутых эффектов".
По Королевскому институту поползли слухи...
Под угрозу стал не только приоритет Фарадея в осуществлении электромагнитного вращения, но и вся его научная карьера - что может быть страшнее для ученого, чем обвинение в научной недобросовестности!
Фарадей решает поговорить с Волластоном начистоту. Он пишет ему обстоятельное и откровенное послание и через некоторое время получает ответ:
"Сэр! Мне кажется, что Вы находитесь в заблуждении, преувеличивая силу моих чувств по поводу тех обстоятельств, о которых Вы пишете.
Что касается мнения, которое другие лица могут иметь о Ваших поступках, то это дело целиком Ваше и меня не касается, но если Вы считаете, что не заслужили упрека в недобросовестном пользовании чужими мыслями, то Вам, как мне кажется, не следует придавать большого значения всему этому происшествию.
Однако, если Вы, тем не менее, не отказались от желания иметь беседу со мной, и если Вам удобно зайти ко мне завтра утром, между десятью и 10,5 часами, то можете быть уверены, что застанете меня дома.
Ваш покорный слуга
У. X. Волластон".
Встреча состоялась, причем, по-видимому, Волластон принял во внимание обстоятельства, из-за которых его имя не было упомянуто в статье, и с высоты своих научных заслуг решил отказаться от каких-либо претензий к Фарадею, молодому, симпатичному ему ученому, не числящему еще за собой каких-либо серьезных научных заслуг. По-видимому, он так и не понял до конца революционности опыта, считая прибор Фарадея малозначащей игрушкой. А это был первый электродвигатель! Знай это Волластон, он, вероятно, не отказался бы от претензий так легко.
Так или иначе, после встречи отношение Волластона к Фарадею стало очень сердечным - он не упускал случая заглянуть в лабораторию молодого исследователя, замолвить о нем доброе слово.
К сожалению, того же нельзя сказать о Дэви - его отношение к Фарадею становилось все прохладнее. В его отношении - сложный букет чувств: и бесспорное восхищение способностями Фарадея, и ревность по отношению к более удачливому коллеге, гордость за своего ученика и обида за отрицательный отзыв, написанный на одно из изобретений Дэви Фарадеем. Не разобрался Дэви как следует и в случае с открытием электромагнитного вращения, да и леди Дэви вряд ли поминала бывшего "слугу" добрыми словами...
Положение осложнилось тем, что Дэви был президентом Лондонского королевского общества, и поэтому, когда ввиду больших научных заслуг Фарадея встал вопрос об избрании его в Королевское общество (честь, эквивалентная нашему избранию в академики), Дэви не поддержал предложение (кстати сказать, первым подписал предложение Волластон). Потребовалось вмешательство друзей и доброжелателей Фарадея, чтобы сломить сопротивление Дэви и выставить кандидатуру Фарадея на голосование. Протокол общества от 1 мая 1823 года сохраняет для нас заявление тех, кто предложил его кандидатуру:
"Сэр Майкл Фарадей, превосходно знающий основы химии, автор многих сочинений, опубликованных в трудах Королевского общества, изъявляет желание вступить в число членов этого общества, и мы, нижеподписавшиеся, рекомендуем лично нам известного Фарадея, как лицо, безусловно достойное этой чести, и полагаем, что он будет для нас полезным и ценным членом".
После голосования в урне оказался лишь один "черный шар". Многие исследователи полагают, что его бросил Дэви. Трудно через полтора столетия судить об этом с полной определенностью.
Избрание Фарадея состоялось в 1824 году, через одиннадцать лет после назначения его лаборантом.
Звезда Дэви в те годы начала меркнуть. Уже несколько лет он не публиковал научных статей, в 1826 году он в последний раз провел эксперимент в лаборатории Королевского института. Можно предположить, что он ушел на покой, устав от жизни в науке. Видимо, его созидательный гений уже иссяк, он тяжело осознавал это и удалился... Ему было всего лишь сорок восемь лет.
Пятидесяти лет он, тяжело переживая свой творческий кризис, поехал развеяться за границу, где вскоре скончался.
Он сделал много великих открытий, но, по его собственному признанию, самым великим его открытием было то, что он открыл Фарадея.
А ведь о самых великих открытиях Фарадея Дэви знать не мог - они еще впереди.
Одержимый идеями о неразрывной связи и взаимовлиянии сил природы, Фарадей безуспешно пытался каким-то образом показать, что раз уж с помощью электричества Ампер мог создавать магниты, точно так же с помощью магнитов можно создавать электричество.
Логика его была проста: механическая работа легко переходит в тепло; наоборот, тепло можно преобразовать в механическую работу (скажем, в паровозе). Вообще, среди сил природы чаще всего случается следующее соотношение: если А рождает Б, то и Б рождает А.
Если с помощью электричества получают магнетизм, то, по-видимому, возможно "получить электричество из обычного магнетизма". Такую же задачу поставили перед собой Араго и Ампер в Париже, но они вскоре решили, что задача безнадежна.
Фарадей ставит множество опытов, ведет педантичные записи. Каждому небольшому исследованию он посвящает параграф в лабораторных записях (изданы в Лондоне полностью в 1931 году под названием "Дневник Фарадея"). О работоспособности Фарадея говорит хотя бы тот факт, что последний параграф "Дневника" помечен под номером 16041. Блестящее мастерство Фара-дея-экспериментатора и его одержимость дали результат - через одиннадцать лет после Эрстеда, 17 октября 1831 года, он, быстро вдвигая железный сердечник в катушку, убедился в том, что в какой-то момент в цепи катушки возникает ток. Будь прибор Фарадея не на виду у него или у его ассистента в тот самый момент, когда он вставлял сердечник, неизвестно, сколько времени ему пришлось бы биться над своей задачей.
Интересно, что до Фарадея абсолютно такие же опыты проводил Ампер. Чтобы избежать ошибок, связанных с сотрясением приборов, и Фарадей, и Ампер поместили измерительный прибор в другую комнату. Разница, казалось бы, была очень небольшой: Ампер сначала вдвигал сердечник, а потом следовал в соседнюю комнату посмотреть, не появился ли ток. Пока Ампер шел из комнаты в комнату, ток, который возникает лишь во время вдвигания, то есть во время изменения магнитного поля во времени, уже успокаивался и, Ампер, придя в соседнюю комнату, убеждался в том, что "никакого эффекта нет", Фарадей же работал с ассистентом.
Об ассистенте следует, быть может, рассказать поподробнее. Артиллерийский сержант Андерсен был помощником Фарадея в течение сорока лет: "Он помогал мне при всех опытах, и я ему много обязан и благодарен за его заботливость, невозмутимость, пунктуальность и добросовестность". Гельмгольц отмечал впоследствии, что Андерсен отличался интересной чертой - он серьезно считал, что сам выдумывает и исполняет фарадеевские опыты, оставляя на долю того "пустые разговоры".
Когда Фарадей вдвигал в катушку сердечник, Андерсен заметил отклонение стрелки прибора...
Можно снова и снова повторять за Гельмгольцем: "И от этих случайных обстоятельств зависело великое открытие!".
Через несколько дней после открытия электромагнитной индукции Фарадей набрасывает пером на бумаге и строит первый в мире электрогенератор. Очень интересно, что Фарадей изобрел униполярный генератор, то есть наиболее сложный по принципу действия из всех генераторов, известных на сегодняшний день. Еще интереснее, что точно такой же по принципу действия генератор Фарадей мог получить девять лет назад. Стоило ему самому начать крутить вокруг магнита проволочку своего первого двигателя, а не ждать, пока она закрутится при пропускании тока, и он имел бы электрогенератор! Ведь сейчас каждому школьнику известно, что электродвигатель и электрогенератор обратимы!
Но Фарадей не догадался покрутить проволочку вокруг магнитика...
"И от этой мелочи..." и так далее, по Гельмгольцу.
Итак, Фарадей с интервалом в девять лет сделал два величайших открытия, которые, можно сказать с уверенностью, произвели революцию в жизни человечества, - он изобрел электродвигатель и электрогенератор.
Интересно теперь более подробно проследить, как пришел Фарадей к своему открытию. Кроме интуитивной убежденности во всеобщей связи явлений, его, собственно, в поисках "электричества из магнетизма" ничто не поддерживало. К тому же он, как и его учитель Дави, больше полагался на свои опыты, чем на мысленные построения. Дэви учил его:
"Хороший эксперимент имеет большие ценности, чем глубокомыслие такого гения, как Ньютон".
Все лабораторные записи Фарадея, сделанные на протяжении многих десятилетий и собранные в восьмитомном "Дневнике", не содержат ни одной математической формулы, ни одного логического построения, не подтвержденного опытом.
"...Люди вроде Дэви и даже Фарадей блуждают в потемках (глава об электрической искре и т. д.) и ставят опыты, совершенно напоминающие рассказы Аристотеля и Плиния о физико-химических явлениях. Именно в этой новой науке эмпирики целиком повторяют слепое нащупывание древних. А где гениальный Фарадей нападает на правильный след, там филистер Томсон против этого протестует"12.