От иммигранта к изобретателю

Я был весьма воодушевлен мыслью, что мог сделать существенное дополнение к решению исторической проблемы, впервые формулированной знаменитым Лагранжем. Желая поделиться своей радостью с женой, я сказал ей, что был готов оставить мои занятия по математике в течение остатка того лета, и мы отправились в поездку по Швейцарии. Это означало: она ехала, а я большую часть времени шел пешком, особенно когда повозка двигалась по извилистой дороге высоко в гору, что в швейцарских поездках бывает очень часто. Сокращая углы и повороты, я встречался с женой то и дело на высших точках крутой дороги и ехал с ней под гору. Во время этой ходьбы, будучи один, я неутомимо размышлял над моим решением обобщенной проблемы Лагранжа. Однажды, когда я взбирался к проходу Фурка, мне пришла мысль, что если движение электричества через проволоку встречается с противодействующими силами, подобными силам в движении материальных элементов в растянутой нитке, то мое обобщенное решение задачи Лагранжа должно быть применимо к движению электричества, и я тотчас понял, что я сделал очень важное изобретение. Я попытался убедить в этом жену, но она сказала: «Я поверю в то, что ты говоришь и с радостью поздравлю тебя, если ты мне пообещаешь, что под конец нашего пути не будешь рассеянным». Я пообещал, хотя было очень трудно сдержать обещание. Я не говорил ей, как мне хотелось снова быть в моей скромной лаборатории в заплесневелом подвале под канцелярией президента Колумбийского колледжа Лоу, несмотря на живописные виды, открывавшиеся предо мной на каждом повороте извилистых дорог к чудесным горным проходам Швейцарии. Когда наша поездка по Швейцарии окончилась, я разработал в голове все детали предполагаемых экспериментов, и жена уже не говорила о моей рассеянности. Меньше чем через год после этого я закончил первую предварительную пробу и приступил к более детальным исследованиям. Но в самом конце 1895 года было объявлено об открытии Рентгеновских лучей и я, как и все, бросил мою работу и обратился к ним. И лишь после моей болезни 1896 года я снова взялся за прерванные в 1895 г. исследования.

Что же представляет из себя изобретение, зародившееся в 1894 году во время моего путешествия по Швейцарии? С этим изобретением связан один из эпизодов научной истории, и я кратко остановлюсь на этом здесь:

Колебательное движение электричества по проволоке напоминает во многом распространение колебательного движения шнура или струны от одного конца к другому. Это распространение электрического движения по длинному проводнику от одного конца к другому впервые было исследовано профессором В.Томсоном-Кельвином в Глазговском университете в 1855 году, когда проектировался Атлантический кабель. Он разработал проблему электрической сигнализации по подводному кабелю, а три года спустя Кирхгоф, бывший моим учителем в Берлине, разработал ее для телеграфной связи по надземным проводам, натянутным на столбы. Когда в 1876 году был изобретен телефон, сразу же появилась необходимость в математической теории телефонной трансмиссии по длинным проводам. Тот, кто понимал работу Томсона и Кирхгофа, мог без особых трудностей разрешить эту проблему телефонной трансмиссии. Француз Ваши и англичанин Хевисайд были первыми, кто разработал ее. Они сделали это в указанном хронологическом порядке: Ваши был на два года впереди Хевисайда. Они оба заметили: так же как в кабеле и в надземной телеграфной линии, в телефоне редукция передаваемой электрической силы была тем меньше, чем больше была так называемая индуктивность проволоки-проводника. Многие склонны думать, что это наблюдение было важным открытием. Я никогда не считал это за открытие, потому что я верил, что работа Томсона и Кирхгофа сделала это наблюдение очевидным. Но как бы то ни было, наблюдение Ваши было сделано на два года раньше Хевисайда, но ни тот и ни другой не усмотрели в этом особый случай общего физического принципа. Этот принцип, между прочим, сделал союзникам большую услугу в Мировой войне, в их борьбе против подводных лодок. Я вкратце остановлюсь на нем.

Звук передается через воду или через твердые тела значительно лучше, чем через воздух. Я знал это, когда, будучи еще подпаском в Идворе, изучал искусство сигнализации через землю. Почему же, спрашивается, вода или твердая земля передает звук лучше воздуха? Идворские пастухи не могли мне ответить на это, но познакомившись с этим явлением в раннем возрасте, я был подготовлен искать его объяснение в динамике, как только я почувствовал в этом необходимость. Она явилась в Швейцарии летом 1894 года.