физика и лаборатория, я не знаю!» И ещё изумительное признание: «Я никогда не думал, что к науке можно так привязаться…»
В заключение своей работы у Кольрауша Лебедев выступил с двухчасовым докладом на коллоквиуме. Удивительный доклад. Ничего подобного учёные не слышали ни до, ни после, вплоть до наших дней. Доклад начинающего учёного содержал детальный план научных работ, рассчитанный на десятилетия интенсивных исследований. Его реализация показала, что путь, намеченный молодым учёным, вёл в бессмертие. Именно в этом докладе Лебедев поставил главную цель: измерить давление света. Осуществление этой мечты поразило научный мир. До сих пор эта работа по своему экспериментальному совершенству осталась непревзойдённой. На её выполнение ушли двадцать лет жизни…
Осенью 1891 года в Москву прибыл человек, стремившийся к одному: серьёзной научной работе. После Страсбурга, в котором научная жизнь била ключом, он надеялся встретить здесь ещё лучшие условия для работы. Поначалу всё действительно складывалось неплохо. Профессор Столетов добивается зачисления Лебедева на должность преподавателя. Лебедев не предполагал, сколь не простым делом это окажется. До отъезда из Москвы он совершенно не интересовался политикой, был от неё далёк. Теперь на собственном примере убеждается: политика оказывает неизбежное влияние на жизнь учёного, на саму науку.
Царское правительство стремилось вытравить из сознания народа освободительные идеи 60-х годов. Прогрессивные профессора подвергались преследованиям. Научная работа была в загоне и требовала невероятных усилий. Лаборатория, созданная Столетовым, пользовалась, главным образом, приборами, поступавшими в дар от отдельных профессоров или меценатов. «Чиновники народного просвещения даже не сделали маленькой библиотеки при физической лаборатории», — сетовал Лебедев.
Не было при лаборатории и механической мастерской, без которой экспериментальная работа невозможна. Когда Лебедев представил профессору Соколову, заведовавшему лабораторией после Столетова, смету на приобретение инструмента и токарного станка на сумму в 300 рублей, это привело профессора в ужас, он привык к грошовым ассигнованиям.
Лебедев к тому времени уже разобрался в ситуации и знал, что чиновники не смогут понять, зачем в физической лаборатории токарный станок. Он заменил в смете слова «токарный станок» на «прецизионная дребанка». Хитрость удалась. Наукообразный немецкий термин не вызвал сомнений (чиновнику было невдомёк, что «дрейбанк» — по-немецки токарный станок). Лебедев долго работал на этой дребанке собственными руками и приучал к этому своих учеников.
В соответствии с программой, сформулированной перед отъездом из Страсбурга, жизнь Лебедева в Москве была полностью посвящена науке. Первая его научная работа, опубликованная на русском языке (диссертация была напечатана только на немецком), соответствовала духу прощального доклада Лебедева на коллоквиуме Кольрауша. Из неё видно, что поначалу он наметил решить частную задачу: объяснить силы, действующие между молекулами, измерить их электромагнитные взаимодействия.
Но тут молодого учёного поджидала первая волнующая неожиданность: эти взаимодействия оказались более универсальными, чем можно было думать. Лебедев установил, что они могут играть существенную роль в космосе… Более того: именно они играют главную роль в образовании кометных хвостов! Так молодой русский физик оказался при частным к загадке, в течение тысячелетий будоражившей воображение людей.
Действительно, что может быть интереснее и страшнее, чем непонятное! А что поспорит по непонятности с хвостатыми звёздами, время от времени появлявшимися на небе, чтобы предсказать мор, нашествие чужеземцев или другие бедствия?
Кометы появлялись во все века. Редко или часто. Очень яркими или малозаметными. Древние мудрецы предполагали, что свойства комет являются следствием действия жара Солнца на атмосферу Земли. Только великий Тихо Браге доказал, что кометы существуют не в атмосфере Земли, а движутся далеко за орбитой Луны. Кеплер, высоко ценивший точные наблюдения Тихо Браге и, как все в его время, считавший свет потоком частиц, объяснял возникновение кометных хвостов давлением частиц света, испускаемого Солнцем. Кометами интересовался Ньютон. Он включил кометы в состав Солнечной системы и научил людей вычислять их орбиты. Вскоре скромный астроном Галлей сделал это для 24 комет и обнаружил, что три из них двигались по очень близким путям. Каждый вправе готовить свой триумф. Для Галлея бессмертие засияло в тот миг, когда он счёл эти кометы за одну и предсказал её новое появление. Человечеству пришлось подождать три четверти века, чтобы проверить это предсказание и причислить имя Галлея к бессмертным.
Всю осень 1882 года (тогда Лебедеву было шестнадцать лет) одна из комет, обладавшая очень ярким хвостом, изо дня в день появлялась на утреннем небе. Некоторое время она была видна даже днём. Особый резонанс явление кометы имело в Москве. Это не удивительно. Здесь жил и работал профессор Бредихин, известный астроном и крупнейший специалист в области изучения комет.
Юноша Лебедев был возбуждён этим событием не меньше, чем его сверстники. Они мастерили самодельные телескопы и вели наблюдение за редкой небесной гостьей.
Повторяю, это было в 1882 году. Прошло девять лет. В печати появляется работа Лебедева «Об отталкивающей силе лучеиспускающих тел». Здесь впервые дано количественное обоснование роли светового давления в образовании кометных хвостов. Лебедев обратил внимание на то, что между любыми телами всегда существует сила лучистого отталкивания, и показал, что в космосе для малых тел она способна конкурировать с силой тяготения. Основные результаты были получены им ещё в Страсбурге. Он писал оттуда матери: «Найденный закон распространяется на все небесные тела. Сообщил Винеру. Сперва он объявил, что я с ума сошёл, а на другой день, поняв в чём дело, очень поздравлял».
Имя Лебедева сразу приобрело известность. Его работа заслужила и высокую оценку Бредихина.
Впрочем, Лебедев понимал, что полученные им формулы пригодны только для тел, размеры которых превосходят длину световой волны, скажем, для пылинок, но не для молекул. До полного решения загадки кометных хвостов ещё предстоит долгий путь. Он предостерегал читателя от попытки распространить его результаты на молекулы. Молекула не шарик. Она имеет сложное внутреннее строение. Её взаимоотношения со светом определяют не геометрические размеры, а прежде всего её резонансные свойства. Молекула — резонатор, активно вступающий во взаимоотношения с электромагнитной волной. Понимая это, он избежал ошибки, в которую и после его работ впадали многие, даже знаменитый Сванте Аррениус.
До того как начать опыты с молекулами, каждую из которых нельзя ни увидеть, ни положить на весы, следовало проделать измерения с более крупными объектами, которые могли бы воспроизвести основные черты исследуемого процесса.
В качестве таких объектов Лебедев избрал резонаторы. Резонаторы Герца для электромагнитных волн, шарики на пружинках для изучения волн на поверхности воды и, наконец, маленькие пустые трубки, аналоги флейт или мини атюрных органных труб для случая звуковых волн.
Через три года Лебедев публикует в солидном немецком журнале результаты первой части исследования: действия электромагнитных волн на резонаторы.
Через два года в том же журнале появилась следующая статья, в которой точно такие же результаты сообщены для волн, бегущих по воде.
Наконец, ещё через год первая часть программы завершена публикацией результатов исследования звуковых волн.
Замечательной особенностью этой комплексной работы является не только изложение чрезвычайно тонких и трудных новаторских опытов, но чёткое единообразное рассмотрение волновых процессов и резонаторов совершенно различной природы: электромагнитных, гидродинамических и акустических. Лебедев писал: «Перенося исследования на колебания, отличные по своей физической природе, и находя связь между законами их действия на резонаторы, мы тем самым расширяем приложимость найденных законов и на те случаи, в которых как механизм самого колебания, так и механизм воспринимающего его резонатора может остаться неизвестным».
Таким образом, Лебедев заложил основы весьма мощного единого волново-колебательного подхода к явлениям природы, блестяще развитого последующей школой советских физиков: школой Мандельштама и Папалекси. И этот же подход к явлениям природы был взят за основу создателями молекулярных генераторов Басовым и Прохоровым.
