Автостопом по науке. 70 фактов из истории великих открытий

В юности будущий ученый увлекался геометрией, любил строить из картона многогранники. Еще в академии Максвелл изобрел способ рисования овалов. Этот метод состоял в использовании булавок-фокусов, нитей и карандаша, что позволяло строить окружности с помощью одной булавки и эллипсы – двух. Окончив Эдинбургский университет, Максвелл уехал в Кембридж. Если верить источникам, режим дня Максвелла в студенчестве был довольно необычным. Он спал с пяти до десяти часов вечера, а потом до двух часов ночи занимался. После этого, с двух до половины третьего ночи, у него была зарядка, после которой он снова спал до семи часов утра.

Одной из первых работ Максвелла стала его кинетическая теория газов – распределение молекул по скоростям. Ученый описывал газ как ансамбль множества хаотически движущихся идеально упругих шариков. В рамках своей теории Максвелл объяснил закон Авогадро, диффузию и теплопроводность. Он одним из первых ввел в физику статистические представления, показал статистическую природу второго начала термодинамики («демон Максвелла»).

Наиболее известен Максвелл тем, что создал теорию электромагнитного поля, которую сформулировал в виде системы уравнений. Эти уравнения, названные его именем, описывают основные закономерности электромагнитных явлений: первое уравнение выражает электромагнитную индукцию Фарадея, второе – электромагнитную индукцию, открытую самим Максвеллом, третье – закон сохранения количества электричества, а четвертое – вихревой характер магнитного поля.

Кроме того, ученый был отличным популяризатором науки и сочинял стихи.

Виктория Барановская

52 «Тонкое, как волос, сияние» Венеры

6 июня (по новому стилю) 1761 года несколько десятков астрономов в разных частях земного шара наблюдали редкое, хотя и уже тогда предсказуемое явление – прохождение Венеры по диску Солнца. Оно было одним из первых (после 1639 года), дату и время которого заранее рассчитали и потому могли подготовиться к наблюдению. Этим и занялся Михаил Ломоносов, на тот момент уже известный 50-летний ученый, основатель Московского университета.

В чем же ценность таких событий для ученых XVII века? До космических полетов, спутников и Гагарина оставалось еще долго, но астрономам уже хотелось узнать, насколько велика наша Солнечная система, как далеко от нас Солнце. Прохождения Венеры позволяли оценить расстояние до светила с помощью относительно несложных расчетов.

Весной 1761 года Ломоносов обратился в Сенат с просьбой снарядить экспедиции в Сибирь: в Иркутск и Селенгинск, чтобы можно было сравнить результаты наблюдений в европейской и азиатской частях России. Руководить экспедициями назначили учившегося вместе с Ломоносовым Никиту Попова и Степана Румовского. И хотя не все прошло гладко (Румовский обвинял Попова в неаккуратности во время наблюдений и сомневался в его результатах), сделанные во время экспедиций наблюдения позволили довольно точно рассчитать расстояние до Солнца.

Внимания к транзитам (так иначе называют прохождения) добавляло то, что такие явления довольно редки: их можно наблюдать дважды с перерывом в восемь лет, а потом более чем на сто лет о них можно забыть. Так что не каждому поколению астрономов удавалось своими глазами увидеть транзит. Ломоносову повезло: он не только застал одно из июньских прохождений, но и смог в хороших условиях за ним проследить.

Отправив экспедиции в Сибирь, сам он остался в Петербурге, в своей домашней обсерватории. Он использовал «зрительную трубу о двух стеклах длиною в 4 1/2 фута», которая, к сожалению, не сохранилась, как и многие другие приборы XVIII века, хранившиеся в Пулковской обсерватории в годы Великой Отечественной войны.

Не менее важным, чем расчеты расстояния до Солнца, оказалось личное наблюдение Ломоносова. «Ожидая вступления Венерина на Солнце… увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен… После с прилежанием смотрел вступления другого Венерина заднего края, который, как казалось, еще не дошел, и оставался маленький отрезок за Солнцем; однако вдруг показалось между вступающим Венериным задним и солнечным краем разделяющее их тонкое, как волос, сияние, так что от первого до другого времени не было больше одной секунды».

На основании этих наблюдений он смог сделать вывод, что Земля – это не единственная планета, имеющая атмосферу: «Планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара Земного».

Такое отражения света от атмосферы планет получило название «явление Ломоносова».

Иногда пишут, что Ломоносов сильно рисковал, наблюдая прохождение через «не густо копченое стекло», но современные исследователи его работ предполагают, что он следил за Венерой не напрямую в телескоп, а глядя на проекцию изображения на экране. В таком случае он мог оставаться в безопасности и точно зарисовывать увиденное.