Никто не знает, как он выглядел. «Его портретов не осталось», — написано в монографии о Василии Петрове. Не сохранилось его писем, дневников, его личных вещей. Нет воспоминаний о нем. Есть только его труды. Есть еще послужной список, всякие докладные записки, отчеты, отзывы — то, что положено хранить в архивах, тот прерывистый служебный след, какой остается от каждого служивого человека.
Последние десятилетия личностью Петрова занимались многие историки науки. Первым всерьез заинтересовался им академик Сергей Иванович Вавилов. Вместе с А. А. Елисеевым он собрал основные материалы о деятельности Петрова. Два физика всю жизнь занимали Вавилова — Ньютон и Василий Петров. Судьба их несравнима. Но ценность ученого для будущих поколений определяется не только его трудами…
Обстоятельную монографию о Петрове написал и сам А. А. Елисеев. Как добросовестный историк, он избегает в ней домыслов о личности Петрова, поскольку материалы отсутствуют. И вместо портрета помещена в книге фотография титульного листа знаменитой книги «Известия о гальвани-вольтовских опытах». В самых разных курсах истории физики среди портретов великих, гениальных, выдающихся, среди бюстов древних греков, гравюр, первых фотографий с лицами напряженно-торжественными, среди этих знакомых со школы физиономий — слепым пятном выделялась напечатанная старинным шрифтом обложка. Нынешние, особо наши недавние анкеты и автобиографии дают куда больше сведений, чем то, что осталось о профессоре математики и физики Медико-хирургической академии Василии Владимировиче Петрове.
К 1802 году, когда В. Петров открыл электрическую дугу, ему был сорок один год. У него уже вышла книга «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений», где он рассматривал проблему горения, подтвердив своими опытами закон сохранения масс. «Просвещенной публике», как выражался «Северный вестник», было известно имя В. Петрова, который «беспрестанно возвышает физику своими открытиями». А. Елисеев подробно рассказывает, как В. Петров организовывает в Медико-хирургической академии физический кабинет — гордость нашей отечественной физики, первую подлинно исследовательскую лабораторию, какое в ней было оборудование, приборы. Сохранились все описи и перечни, докладные, ничего не сохранилось только о самом Петрове. Каким он был? Мы ничего не знаем о его характере, увлечениях, подробностях его семейной жизни, о его взглядах, друзьях, противниках, о том, что составляло его внутреннюю жизнь, — всего того, из чего складывается образ человека. Вряд ли в истории науки XIX века есть еще пример знаменитого ученого, о котором мы бы так мало знали. Почему так получилось? Что ж это, случайность?
Даже про наружность его ничего не известно. Если бы можно было увидеть его лицо, глаза… Снова, как в молодости, мне кажется, что все же существует какая-то связь между личностью человека и внешностью. Наполеон не мог быть высоким и тощим, а Вольтер толстым и усатым. В Ленинграде в Литературном музее висит портрет герцога Лермá. Мрачное, резкое лицо, как принято выражаться, со следами сжигавших страстей. Так Михаил Лермонтов представлял своего предка и написал этот портрет воображения, странно конкретный — будто с натуры.
Глядя на обложку книги В. Петрова, я тоже попытался составить его портрет. Набросать, так сказать, в общих чертах, легким пером. Не внешний, так внутренний. Но не получалось. Чем больше я вдумывался в судьбу этого человека, тем более противоречивым, загадочным казался его облик.
…В те годы мы мечтали стать великими учеными, мы читали биографии Араго, Ломоносова, Ампера, Фарадея, Пастера, Кеплера. Мне тоже хотелось понять, как становятся великими. Я примеривал на себя их жизни. Меня изумляло, что Лаплас был тщеславен и завистлив, что Ньютон, гениальный Ньютон, лукаво и осторожно лавировал среди придворных короля Якова II, зазря обижал Гука, что Декарт был иезуит и порядочный лентяй, а князь Борис Голицын, замечательный геофизик, — драчун. Трудно было вывести какую-нибудь общую формулу из всех этих жизней.
Чего стоила одна автобиография Араго, его невероятные похождения!
Жизнь его похожа на увлекательный авантюрный роман. Можно подумать — что ж, искатель приключений, но научные труды Араго составляют основы новой оптики, он же закладывает основы электродинамики, создает важнейшие оптические приборы. Его можно принять за кого угодно — и за кабинетного ученого, и за отчаянного авантюриста. В разгар работы по определению скорости света он становится военным, а затем морским министром Франции.
Или, например, полная противоположность ему — жизнь Кавендиша — нелюдимого, замкнутого, таинственного и замечательного ученого, который вообще не публиковал своих лучших работ.
Или размеренная, сосредоточенная жизнь Фарадея, лишенная эффектности, ушедшая в глубины духа.
Или Ломоносов, с его бурным, яростным, всеобъемлющим гением…
Не только жизни их бесконечно рознились, но и то, как они совершали свои открытия, механизм их творчества, способы их мышления — все, все было несхоже.
Существовала удобная и назидательная школьная схема, где все начиналось с пытливого, наблюдательного мальчика: он мучил взрослых вопросами, читал тайком научные книги, задавался великой проблемой и носился с ней с неслыханным упорством («Гений — это непрестанный труд»). Никто не верил в его идею, но «разочарования и неудачи не могли сломить его». Предыдущие корифеи опровергали, критиковали и не признавали его, а он искал новых доказательств, пока наконец на голову его не падало яблоко («Случай идет навстречу тому, кто его ищет»), и гениальная догадка осеняла его лавровым венком. Он сам становился корифеем и восхищал современников и последующие поколения своей скромностью, бескорыстием, позволял себе чудачества, презирал славу, играл на скрипке… Самое забавное, что находились корифеи, которые добровольно укладывались в эту схему. Они действительно были упорны, одержимы единой страстью, подобно Кеплеру, годами неуклонно шли к задуманной цели. Зато другие… Другие, легкомысленно шутя, совершали находки на любых дорогах. Паскаль в шестнадцать лет написал выдающийся трактат о конических сечениях, а Дарвин выпустил свое «Происхождение видов» в пятьдесят лет. Галилей — один из лучших итальянских писателей, создатель итальянской прозы; великий индийский математик, выдающийся математик современности Романуджан — полуграмотный. Они появляются передо мной такие разные — благочестивый настоятель монастыря Георг Мендель и страстный республиканец, оратор Эварист Галуа…
Много позже я уяснил себе: гениальность — это как раз то, что не укладывается ни в какие правила. Но тогда я свято верил словам Томаса Юнга: «Всякий человек может сделать то, что делают другие». Тем более что Юнг с легкостью доказывал это своей жизнью: захотел — и стал ходить в цирке Фанкони по канату, захотел — и стал давать концерты на скрипке; он расшифровывал египетские иероглифы, занимался историей; трудно сказать, что было для него главным — создание волновой теории света или, например, музыка. Казалось, он и впрямь в любой области мог стать одинаково великим. И в истории русской науки немало людей блестящих, с неожиданными характерами. Взять современника Петрова — А. А. Мусина-Пушкина, его работы по химии, его военные подвиги, его знаменитую семью. А Павел Шиллинг? А Эйлер? А Марков?
Жизнь Василия Петрова привлекала меня не тем, что известно, а скорее наоборот — своей безвестностью, своими пробелами. Мне казалось, скудость фактов дает право довоображать. Никто не сможет меня уличить, я не буду привязан к мелким подробностям. Свобода для биографической повести казалась весьма заманчивой. Конечно, такая повесть не будет иметь ценности достоверности, она скорее представит «вариации на тему».
Там могла быть горькая, неудачная любовь, любые переживания и злоключения, связанные с бурными событиями наступающего XIX века. Великая французская революция. Смерть Екатерины. Сорокадвухлетний гатчинский узник в 1796 году восходит на престол. Начинается короткое путаное царствование Павла I. Спустя пять лет мартовская ночь в Михайловском замке, убийство Павла и коронация Александра, который шел, по выражению госпожи Бонней, «предшествуемый убийцами своего деда, сопровождаемый убийцами своего отца и окруженный своими собственными убийцами». Это время годилось для сильных страстей и ярких похождений. Я представлял себе В. Петрова смешливым и увлекающимся человеком, отнюдь не одержимым, лакомым до жизни со всеми ее радостями и неожиданностями. Он был равнодушен к званиям и почестям. Его огромные способности не находили себе выхода. Наука никогда не занимала его целиком, пока не наступил 1800 год.
Сюжеты под такой характер подкладывались просто, наверное, слишком просто, и, может, поэтому я вскоре оставил свои попытки. Однако в судьбе этого человека было что-то странное, что заставляло меня время от времени возвращаться к ней. Последующая история электротехники сделала историю открытий Петрова драматичной. Однажды я нашел в его книге фразу, показывающую, что и сам он отлично сознавал — как бы это назвать? — несвоевременность своей работы. Он вышел слишком рано. Он это понял. Его предвидение поразило меня. Я пытался проследить судьбу идей Петрова, как развивались, ветвились, расходились его мысли, как передавались они, гасли и вновь оживали в трудах следующих поколений. История науки — это история мысли, ее приключения, и они бывают не менее увлекательны, чем приключения отдельного человека. История электрической дуги, открытой Петровым, — один из примеров такого развития мысли. Можно видеть, словно при замедленной съемке, как из зерна прорастает стебель, росток, как расходятся во все стороны новые побеги, наращиваются кольца, стволы. Ветер далеко разносил семена, и уже не дерево, а древо, целое генеалогическое древо раскинулось над местом давно сгинувшего зерна.
Достоевский выбрал эпиграфом к «Братьям Карамазовым» слова из Евангелия: «Если пшеничное зерно, падши на землю, не умрет, то останется одно, а если умрет, то принесет много плода». Каким зерном было открытие Петрова? Ведь он знал, что оно не успеет прорасти. Мог ли он поступить иначе, чем он поступил?
Первой датой в цепи событий можно считать 20-е марта 1800 года, когда Александр Вольта отправил из Павии письмо президенту Лондонского Королевского общества Джозефу Бенксу, описав открытый им новый источник электрического тока. Интересно, с какой быстротой воспринимается это сообщение. С письмом сразу ознакомились друзья президента — Никольсон, Карлейль и Дэви. Они как бы получили фору в несколько месяцев перед остальными физиками и энергично использовали ее, немедленно начав изготавливать «вольтовы столбы». Сделав столб из 17 пар пластинок в мае 1800 года, они обнаруживают способность электрического тока разлагать воду. Письмо Вольты было доложено 26 июня 1800 года. В сентябре Риттер из Германии сообщает о своих опытах по электролизу. Крюкшенен разлагает соляные растворы, в сентябре Дэви посылает свои сообщения об электролизе. В ноябре Вольта приезжает в Париж и выступает с докладами во Французском национальном институте. На докладах присутствует Наполеон, который предлагает учредить две премии за работы в этой новой области физики. 16 сентября 1801 года А. А. Мусин-Пушкин, почетный член Лондонского Королевского общества, демонстрирует в Петербурге на заседании конференции Академии наук опыты с «вольтовым столбом» из 150 элементов — величина огромная для того времени.
Примечательна во всех этих строках не только быстрота информации, но и быстрота освоения совершенно новой техники. Мусин-Пушкин, пользуясь описанием, немедленно строит батарею, отлаживает ее, производит опыты. Не забудем, что все это происходит в начале XIX века, когда сообщения доставляются на перекладных, почта из Петербурга в Москву уходит два раза в неделю, научные журналы везут на попутных парусниках… Нет еще железных дорог, нет телеграфа.
История науки полезна уже тем, что отрезвляет и сбивает спесь с чересчур заносчивых потомков.
По всей вероятности, В. В. Петров присутствовал на опытах Мусина-Пушкина. В конце 1801 года Мусин-Пушкин строит батарею из 300 пластинок, и одновременно В. Петров приступает к изготовлению батарей в 2100 пар медно-цинковых элементов!
Интерес В. Петрова к новым явлениям был вызван, как и у большинства физиков, работами Гальвáни и Вольты, их знаменитой дискуссией.
В 1791 году Вольта начинает изучать явления «животного» электричества, открытого Гальвани пять лет назад. Довольно быстро Вольта пришел к выводу, что лапки лягушки в опытах Гальвани не являются источником электричества, никакого «животного» электричества не существует. Истинным возбудителем электричества в этом случае служит контакт разнородных металлов. Сами же лапки лягушки играют роль чувствительного электрометра.
«Я считаю себя вправе приписывать все новые электрические явления металлам, — уверенно писал Вольта, — и заменить название „животное“ электричество выражением „металлическое“ электричество.»
Между сторонниками «животного» электричества и «контактного» происходят горячие дискуссии. Сторонники Гальвани полностью исключают из своих опытов металлы. Альдини — племянник Гальвани — получает электрические сокращения в цепи, составленной только из частей животных. Но Вольта довольно быстро добивается того, что электричество возникает при соприкосновении металлов без всякого участия органических веществ. Вскоре даже Альдини вынужден признать доводы Вольты убедительными. Гальвани умирает в 1798 году с горечью поражения; тем не менее до конца дней его не покидает убежденность в своей правоте. Спустя год после его смерти Вольта создает свой столб из кружков серебра и цинка, разделенных картоном. Теория «металлического» электричества торжествует, и идея Гальвани вроде бы полностью ниспровергается.
Нильс Бор всегда считал, что все глубокие истины характеризуются тем, что противоположные им по смыслу высказывания также являются глубокими истинами. Время показало: в споре Гальвани — Вольта оба были правы. Истинную природу явления на том уровне знаний раскрыть было невозможно. Категорические заявления, подобные утверждению Вольты, — вещь крайне рискованная в науке. Существовало и то, и другое электричество. Вольта действительно открыл новый источник электричества, хотя его объяснение оказалось неправильным. Но все это выяснится гораздо позже. Пока же «вольтов столб» стал, по словам Араго, «самым замечательным прибором, когда-либо изобретенным людьми, не исключая телескопа и паровой машины».
Это не преувеличение. Наоборот, удивительно, насколько прозорливы оказались современники Вольты. Примитивный, жалкий на вид столбик, даже по тем временам неказистое сооружение, вроде бы никак не давал увидеть ослепительное, через много десятилетий наступившее царство энергетики. И ведь то были не случайные прорицания, тогдашние физики десятилетиями мечтали о постоянном источнике постоянного тока — и вот наконец свершилось. Человечество получило такой источник — пока слабенький, плюгавый по сравнению с большими, эффектными электростатическими машинами… Природа этого нового электричества по сравнению с электричеством электростатической машины была еще неизвестна, и тем не менее какой-то интуицией значение электричества батарей Вольты сразу оценили.
«Вольтов столб» стал высшим и, в сущности, последним достижением ученого. Прожив еще двадцать пять лет, А. Вольта больше ничего не создал. Некоторые биографы объясняют это страхом уронить себя в глазах физиков менее значительными работами. После такого успеха опасение довольно реальное. Вообще такого рода «шок славы» — болезнь довольно распространенная и поныне. Но думается, что тут могло быть и другое. Спор Гальвани и Вольты был подлинно научным спором, он требовал от Вольты максимального напряжения творческой энергии, как бы возбуждал способности, воображение — все умственные силы. Существуют умы, проявляющие себя, когда надо опровергнуть, ответить на возражения. Без оппонента они бездействуют. Им нужен другой полюс, чтобы пошел ток; невольно хочется сравнить натуру Вольты с его же батареей: Вольта действовал, пока существовала пара Вольта — Гальвани, она была как серебро и цинк, как металлы разных проводимостей.
Любопытно, как история впоследствии распределила по-своему лавры: ток, получаемый с помощью электрических батарей, назвали гальваническим. «Вольтов столб» превратился в «гальванический элемент». Почти сто лет подряд имя Гальвани прикладывалось ко множеству понятий: гальванический ток, гальванометаллургия, гальванизм, гальванометры, гальванопластика, гальванопроводность и т. д. Именем же Вольты назвали дугу, которую сам Вольта никогда не получал и не видел, так она и осталась вольтовой дугой.
Василий Петров отдавал должное обоим физикам, он назвал и батарею гальвани-вольтовской, и электрический ток — гальвани-вольтовской жидкостью.
Батарея, которую принялся сооружать В. Петров, располагалась в деревянных ящиках общей длиной в 12 метров — это уже было действительно внушительное сооружение. Она не шла ни в какое сравнение со всеми существовавшими тогда в мире батареями. Стены деревянных ящиков, перегородки Петров покрывает сургучным лаком. Он делает изоляцию из воска, из лака для проводов, он подбирает провода. Он применяет параллельное соединение проводников. Все это впервые. Впервые возникали понятия — параллельное соединение проводников. Может быть, поэтому так трудно оценить сделанное Петровым и представить сложности, с которыми он столкнулся. Это очень трудно — восстановить незнание, представить себе, чего мы не знали.
Все происходило, как в первый день творения. Петров выбирал провода и уже в процессе работы устанавливал, что надо их толщину подбирать в соответствии с силой тока. Но закон Ома еще не был открыт и не существовало понятия сопротивления проводников. Очень хочется привести целиком фразу Петрова из его книги «Известия о гальвани-вольтовских опытах»: «И поелику серебряная книпель часто бывает столь тонка, что она составляет только четвертую или пятую долю линии, то и надобно свивать ее вчетверо и даже вшестеро для получения снурка в одну только линию толщиною, каковая нужна для всех опытов, требующих сильность действия и весьма скорого движения гальвани-вольтовской жидкости: поелику я заметил, что при всех прочих одинаких обстоятельствах происходит весьма великое различие в следствиях опытов тогда, когда гальвани-вольтовская жидкость протекает по металлическим проводникам большего и меньшего состава».
Тут приведено первое в физике указание на соотношение «сильности действия», «весьма скорого движения гальвани-вольтовской жидкости» и сопротивления.
Не существовало никаких измерительных приборов, поэтому он не мог выразить этого соотношения количественно. Ему помогала лишь наблюдательность, какое-то поразительное чутье, ибо он столкнулся с действием вещества невидимого, нематериального, неуловимого. Представьте себе сегодня положение экспериментатора, лишенного всяких измерительных приборов…
С началом своих опытов Петров вступил в соревнование с довольно большой группой ученых разных стран. Во Франции исследованием гальванического электричества занялись Фуркруа, Воклен, Тенер, Симон. В Англии — Вилькенсон, Бенкман, Анонц, Кадберстон. В Германии — Штенберг, Пфафф, Джильберг, Громсдорф. В России одновременно с Петровым строит большую батарею академик Крафт. Это не считая тех ученых, которые уже упоминались и которые начали свои исследования до публикации письма Вольты. Я с удивлением обнаруживал новые и новые имена в старых научных журналах. Рушились мои представления о медлительной, независимой жизни ученых-одиночек начала прошлого века. Писали друг другу письма, сообщали, как идут опыты, делились размышлениями. Элемент сотрудничества был куда сильней, чем казалось. В той Европе, перегороженной шлагбаумами княжеств, герцогств, разделенной религиозными распрями, национальными предрассудками, столько было всяких заслонов, страхов, а ученые общались. Они поверх всего из страны в страну устанавливали свои коммуникации. Они не желали считаться с общепринятыми правилами. Во время войны Франции с Англией знаменитый английский химик Гемфри Дэви приезжает из Лондона в Париж, чтобы сообщить о своих последних работах, и получает награды от Парижской академии наук.
Наверное, мы слишком любим отделять свое время от прошлого. Время, в котором располагаются наши жизни, кажется нам исключительным. Мы убеждены, что современная наука несравнима с наукой прошлого, тем более, если это прошлое отстоит на полтора века. На самом деле метод науки изменяется вовсе не так быстро, как нам бы хотелось.
И успехи современной науки вряд ли можно отнести на счет «повышения степени умственного развития людей» (де Бройль). Говоря проще — умнее ли стали современные ученые, чем их предшественники? Интересно было бы поместить современного физика в условия В. Петрова, лишив его всяких измерительных приборов и методов измерения, знаний каких-либо законов, привычного оборудования, — на положении этакого физического Робинзона мог ли бы он сделать больше, чем В. Петров?
На одной дискуссии писатель-фантаст утверждал, что современная наука, в отличие от прошлого, лишена наглядности, поэтому понимать ее чрезвычайно сложно, то ли дело раньше, во времена Ньютона. Закон всемирного тяготения было легко себе представить. Каждый мог вообразить, что планеты ходят вокруг солнца, как коза на веревке. «Но веревки-то нет и не было, — заметил ему известный историк науки Б. Г. Кузнецов, — потому и не существовало и во времена Ньютона никакой наглядности. Это теперь мы можем вообразить веревку. Веревка сплетается десятилетиями или даже столетиями.»
Грандиозным был самый замысел Петрова — создать батарею такой величины. Скачок от 150 до 2000 пар элементов был разителен.
Петров, конечно, и не мог знать, что он получит от новой батареи.
Когда Гершель строил свой зеркальный сорокафутовый телескоп, он хотел увидеть дальше и больше, чем видно было в старых телескопах. Ему хотелось рассмотреть планеты. Батарея Петрова была тоже электрическим телескопом. Петров не знал, что он может получить, построив такую батарею. Им двигало лишь предчувствие экспериментатора.
И вот наступил день, когда в руках у Петрова вспыхнула электрическая дуга.
После разных предварительных опытов Петров берет угли — не просто угли, а угли, способные к проведению светоносных явлений, — присоединяет их к полюсам батареи и получает между этими углями дугу. Петров раздвигает угли на расстояние «от одной до трех линий», то есть от 2,5 до 7,5 миллиметра, и дуга вздувается и горит поразительно ярким светом. Это было явление неожиданное, непредвиденное. Природа огня была непонятна, ничего подобного физики нигде и никогда еще не получали. Что это был за огонь, откуда он взялся, что горело? И когда через десять лет, повторяя, по сути дела, опыты Петрова, не зная о них и независимо от него, такую же дугу получили Дэви, а затем Био, — они тоже стали в тупик перед природой происходящего. Био писал недоуменно и осторожно: «Исключительно трудно, чтобы не сказать невозможно, объяснить происхождение этого светового явления и нагревания при подобных условиях. Следует ли их объяснить сжатием веществ, на которые действует электричество? Но в таком случае давление должно было бы обнаружиться однажды при самом начале опыта, так как ток идет непрерывно; тогда за счет этого давления можно было бы отнести разве только первую вспышку света, но никак не дальнейшее его существование. Не порождается ли свет обоими электрическими началами непосредственно при их столкновении?»
Человеческий глаз не видел еще ничего подобного: впервые зажегся электрический свет — не искра, искра была известна, — а именно свет, «коим темные покои могут быть освещены», как писал Петров. Гальванический огонь, «коего ослепляющий блеск на больших вольтовых батареях и на угольях подобен бывает солнечному сиянию», — вот куда дотянулся человек. «Да будет свет!» — и стал свет.
Мы не знаем точной даты, когда это произошло, — где-то в начале 1802 года. Свои опыты Петров производил ночью. Окна его лаборатории в Медико-хирургической академии выходили на Неву. Еще известно, что помощников у него не было, он был один, когда впервые увидел этот свет. В течение месяца каждонощно в окнах лаборатории вспыхивал странный, дрожащий, непонятный еще миру свет, освещая берег замерзшей Невы с редкими масляными фонарями.
Тысячелетиями человек боролся с тьмой. История света, хотя бы всего лишь в рисунках, восхищает неистощимой выдумкой. Чадили факелы легионеров, потрескивали лучины, курились греческие масляные светильники; зажигали свечи, восковые, сальные, стеариновые, и газовые фонари, и керосиновые лампы. И всюду, в сущности, горел тот же огонь, сохраненный от первобытного костра. Цивилизации, сменяясь, передавали его как эстафету, которой, казалось, не будет конца.
В жизни человечества, по выражению Стефана Цвейга, есть звездные часы. Решающие пики времени, когда события, вызванные гением одного человека, определяют судьбу цивилизации, ход развития будущего. Таким звездным часом был и тот миг, когда на набережную Невы упал первый электрический свет. Фактически он ничего не изменил, но он стал началом отсчета.