Как я изобретал мир

Тем не менее метр и грамм являлись, по крайней мере, твердыми эталонами, от которых могли оттолкнуться все другие единицы измерения. Но такого эталона совершенно не существовало для электрических измерений. Хотя Вильгельм Вебер в сотрудничестве с Гауссом[177] уже теоретически развил достойную восхищения абсолютную электростатическую и электромагнитную систему единиц, а также усовершенствовал методы точного измерения и требующиеся для этого инструменты. Но эталоны измерения, действительно представлявшие абсолютные единицы и доступные каждому, отсутствовали. Поэтому было обычным делом, что каждый физик в своих работах изобретал собственную единицу сопротивления, что влекло за собой неразбериху, и никто не мог сравнить полученные им результаты с результатами других. Тогда Якоби в Петербурге сделал предложение принять кусок медной проволоки, оставленный им на хранении у лейпцигского механика, за общий эталон сопротивления. Однако эта попытка провалилась, так как сопротивление проволоки со временем изменилось, а разосланные повсюду ее копии показывали различавшиеся до 10 % значения. Использованное поначалу Гальске и мной сопротивление медной проволоки длиной в 1 немецкую милю и 1 мм в диаметре, достаточно часто применяющееся в Германии и других странах для практической телеграфии, также оказалось всего лишь временной мерой. Я вскоре убедился, что совершенно нецелесообразно вводить эмпирический эталон, как сделал это Якоби, так как электрическое сопротивление не является таким устойчивым и контролируемым свойством физических тел, как размер и масса твердых тел. Также было абсолютно бесперспективно заставить весь мир принять за основу хранящийся где-то эталон сопротивления.

После анализа этого у меня оставался только выбор между абсолютной единицей Вебера и воспроизводимой повсеместно с большой точностью эмпирической единицей. О принятии абсолютной единицы, к сожалению, тогда не приходилось думать, так как воспроизводство ее оказалось бы слишком сложным занятием, даже сам Вильгельм Вебер считал неизбежными погрешности в несколько процентов. Таким образом, я решил взять за основу воспроизводимой единицы сопротивления единственный жидкий при обычной температуре металл – ртуть, сопротивление которой не могло измениться из-за молекулярных преобразований и которая менее других использовавшихся для изготовления эталонов металлов подвергалась температурным изменениям. В 1860 году мои работы продвинулись настолько, что я выступил перед общественностью с предложением принять за единицу сопротивления сопротивление ртутного столба поперечным сечением 1 мм² длиной 1 м при 0 °C и опубликовал свой метод определения ртутной единицы в «Anallen» Поггендорфа в сочинении «Предложение по воспроизводимой единице измерения».

И хотя господин Матиссен в Лондоне яростно оппонировал принятию моей единицы и предлагал вместо нее в качестве эмпирической единицы легированную золотом и серебром проволоку, имевшую сопротивление, приблизительно равное единице Вебера, моя идея вскоре была принята повсеместно, и Международная телеграфная конференция в Вене в 1868 году сделала единицу ртути законной единицей телеграфного дела.

Несмотря на это, английские физики продолжали попытки сделать международной единицей электрического сопротивления предложенную Британской ассоциацией развития наук систему сантиметр-грамм-секунда, так называемую единицу СГС[178], разработанную Вильямом Томсоном. Британская ассоциация назначила специальный комитет, в который входили сэр Вильям Томсон и мой брат Вильгельм. Комитет занялся оживленной агитацией повсеместного принятия этих единиц ассоциации, хотя их действительно точное воплощение пока не удавалось. Ученые полагались, однако, на ожидаемый прогресс в электрических методах измерения, справедливо считая, что принятие теоретически твердой, опирающейся на динамическую основу единицы измерения в значительной мере облегчит расчеты электрических сил. Конечно, можно возразить, что преимущественное число производимых расчетов с электрическими сопротивлениями относилось больше к геометрии, чем к динамике, и что предложенная мной воспроизводимая единица на геометрической основе могла считаться абсолютной с таким же успехом, как и единица Вебера на динамической основе или ее модификация, предложенная английскими учеными. Тем не менее впоследствии в качестве международной единицы сопротивления была все-таки принята единица сопротивления СГС. Я еще вернусь к этому вопросу в дальнейшем.

Полученный моим братом Вильгельмом и мной заказ на контроль производства субсидированного английским правительством кабеля побудил нас к весьма тщательному исследованию свойств подводных проводов и, в частности, к выработке рационального метода их электрической проверки.