Призма и маятник. Десять самых красивых экспериментов в истории науки

Однако в течение XIX столетия с этим экспериментом произошла странная вещь. Эволюционировала его цель. Вопрос средней плотности Земли утратил свою былую научную ценность в сравнении с константой в уравнении, которое в настоящее время описывает ньютоновский закон всемирного тяготения. В современных терминах ньютоновский закон формулируется следующим образом: гравитационная сила притяжения F между двумя сферическими телами, имеющими массу М1 и М2 и находящимися на расстоянии r друг от друга, находится в прямо пропорциональной зависимости от произведения этих масс, деленного на квадрат расстояния между ними и умноженного на константу, представляющую величину гравитационной силы, известную как G . Переводя сказанное на язык формул, получаем: F = GM1M2/r2 . И хотя Кавендиш не знал ньютоновского закона в такой форме и важнейшая константа G не упоминается в его статье, физики спустя некоторое время поняли, что она относительно легко выводится из удивительно точного эксперимента Кавендиша. И в дальнейшем этот эксперимент проводился именно с этой целью, а не с целью определения плотности Земли. В 1892 году один из ученых, повторивших эксперимент Кавендиша, писал:

...

«Принимая во внимание универсальное значение постоянной G, мне представляется явным упрощением цели эксперимента считать его основным смыслом определение массы Земли, ее средней плотности или даже ее веса»74.

В 1870-е годы, через полвека после смерти Генри Кавендиша, при Кембриджском университете была на средства ректора Уильяма Кавендиша, дальнего родственника ученого, организована ныне знаменитая в научном мире Кавендишская лаборатория.

В настоящее время студенты продолжают проводить эксперимент Кавендиша, естественно, с применением значительно более современных технологий: например, для измерения отклонения шаров используется луч лазера, отражающийся от зеркал, прикрепленных к шарам. Проведенный правильно, данный эксперимент дает представление о величине той силы, которая удерживает всю материю, всю Вселенную. Исходя из числового выражения этой величины, можно с достаточной точностью описывать и прогнозировать поведение объектов, вращающихся вокруг Земли, движение планет в Солнечной системе, движение галактик с момента Большого взрыва и так далее.

Биограф Кавендиша Джордж Вильсон, весьма неоднозначно воспринимавший своего героя, писал:

...

«Он был одним из тех благодетелей своего народа, которые терпеливо наставляют человечество и служат ему и в ответ получают лишь неблагодарность: те, кого он облагодетельствовал, отворачивались от него из-за его холодности и насмехались над его странностями. Он не мог петь им сладких песен или создавать прекрасные вещи, которые могли бы приносить „вечное наслаждение“, он не мог трогать их души, разжигать в них страсти или же развивать в них чувство благоговения или сердечный пыл. Он не был ни Поэтом, ни Священником, ни Пророком, он был лишь холодным чистым Разумом, излучавшим свет ясности, озарявший собой все, куда бы он ни проникал, ничего не согревая при этом, – он был Звездой, по крайней мере, второй, если не первой величины на Интеллектуальной Тверди»75.

Красота, которую создавал Генри Кавендиш, была совершенно иного порядка. Инструмент, которым он пользовался, был не слишком привлекателен внешне, процесс творчества – однообразен и утомителен, а математический аппарат – чрезвычайно сложен. Однако благодаря своей бескомпромиссной методологической четкости (вспомните, как тщательно Кавендиш выявлял источники возможных ошибок и заменял незначительные, казалось, части оборудования, пока не добился нужной ему цели) эксперимент Кавендиша представляет собой, пожалуй, исключительный пример особой, строгой красоты.

Интерлюдия Наука в популярной культуре