молодой Вильям Томсон начал изучать распространение электрических импульсов вдоль проводов. Но ему понадобилась теория электрических колебаний. Ее не было. Он стал ее разрабатывать. Так появилась в 1853 году его знаменитая формула для периода колебаний в электрическом контуре. Трансатлантический кабель начал регулярно работать через пятнадцать лет. А еще через двадцать пять — юный новозеландец, возмечтавший уже о беспроволочном телеграфе, пользовался формулой лорда Кельвина, не догадываясь, что она плод не только чистого познания, но и законное дитя «обратной связи» между физикой и историей!
Сама Кавендишевская лаборатория была порождением этой обратной связи: великодушие седьмого герцога Девонширского было, кроме всего прочего, замотивировано потребностями времени.
Исполнив до конца благочестивый долг кавендишевского профессора, Максвелл в 1879 году издал неопубликованные работы гениального молчальника. Они вышли под названием — «Электрические исследования достопочтенного Генри Кавендиша». Это звучало возвышенно и старомодно. У молодой лаборатории как бы появился свой вдохновляющий эпос.
А в октябре того же года студент Джозеф Лармор — будущий известный теоретик — услышал в купе кембриджского поезда неожиданную весть о смертельном недуге, поразившем Максвелла. Лармор запомнил скорбный голос своего попутчика. Отнюдь не ученый-кембриджец, а простой сельский житель, тот сказал: «Максвелл уходит». И произнес это таким тоном, каким говорят о беде, касающейся всего мира.
По словам максвелловского ученика Артура Шустера (позже он был связан с Резерфордом добрыми отношениями), эта беда могла бы оказаться роковой для начавшегося процветания Кавендишевской лаборатории, если бы у Максвелла не нашлось достойного преемника. Разумеется, «еще одного Максвелла» не сыскала бы сама королева: исполины не теснятся в истории науки толпами. Но все были удовлетворены, когда вторым кавендишевским профессором согласился стать исследователь, чьи успехи и авторитет были тоже, несомненно, выдающимися: лорд Рэлей.
Подобно Кельвину-Томсону, некогда и он носил более демократическое имя — Джон Вильям Стрэтт. Однако Томсон превратился в лорда к старости, а Стрэтт — в молодые годы. Ему было тридцать, когда в 1873 году за научные заслуги его удостоили этого звания. С титулом третьего барона Рэлея он прожил почти полвека, и подлинная его фамилия вышла из обихода в научной среде. Она и вовсе забылась бы, если б не его сын — Р. Дж. Стрэтт, довольно известный физик уже резерфордовского поколения. Правда, и он стал с годами лордом Рэлеем — четвертым бароном, но известность его не шла ни в какое сравнение со славой отца.
Поле интересов Рэлея-старшего представляется сегодня необъятным. Акустика, оптика, механика, электричество, статистика… Даже химия! Но его современников тут ничто не удивляло.
То было время, когда большие физики занимались всей физикой. Они еще могли себе это позволить. Не была сверхобычной и почти равная плодотворность исканий Рэлея в разнообразных направлениях. Это отличало и Максвелла, и Гельмгольца, и Кельвина… Словом, едва ли не всех больших. На то они и слыли большими физиками!
Но в рэлеевских трудах было и другое: в них уже как бы притаилась неизбежность будущего ограничения интересов исследователя. Видимая необузданность этих интересов сдерживалась изнутри. Переходя из одной области физики в другую, Рэлей всюду обращал внимание прежде всего на волновые и колебательные процессы. Все равно какие — звуковые, механические, световые, невидимые электромагнитные… Сквозь разнообразие просвечивало единство. Он словно развенчивал собственный универсализм. И получалось так, что всю свою долгую жизнь он посвятил преимущественно одной области неведомого — физике колебаний и волн. Он, в сущности, оказался однолюбом. И эту его верность высоко оценила история физики XIX и начала XX столетия.
Однако, как это часто бывает, его имя приобрело широчайшую популярность по совсем другой причине. Вместе с Вильямом Рамзеем он открыл инертный газ аргон. Открытие было сенсационным. Всеобщий интерес к нему — заслуженным. Впервые обнаружилось существование химических элементов, не вступающих в химические реакции!
Впрочем, все это происходило уже в 1894 году — через десять лет после того, как Рэлей оставил кавендишевскую профессуру. (Он с самого начала согласился только на пятилетний срок директорства.)
Был он и вправду достойным преемником Максвелла. Но у каждого свой стиль. В течение пяти лет Рэлей тоже почти ежедневно приходил в лабораторию, однако часы его посещений были заранее регламентированы. Это не походило на максвелловские импровизации. И появлялся он в стенах Кавендиша по-другому. Однажды, правда, когда он уже покидал пост директора, это превратилось в настоящую церемонию. Торжественную и довольно старомодную. И тогда воочию стало видно, каким пиететом пользовалось его имя в Кембридже. Рэлей появился в алой мантии и отнюдь не в сопровождении собаки. Впереди выступали два университетских педеля-эсквайра. Они шли, опустив долу длинные серебряные жезлы. Подобной чести удостаивался только канцлер университета. Уже перед вице-канцлером педели намеренно задирали свои булавы как можно выше, дабы показать презрение к столь малому величию.
Педели чуяли правду. Вслед за Максвеллом Рэлей завещал кавендишевцам великолепные традиции экспериментаторской одержимости, неунывающего долготерпения и веселой предприимчивости.
В рэлеевском фольклоре, между прочим, есть рассказ о том, как он решил проверить некоторые особенности «чувства цвета» у разных людей.
Смешение красного и зеленого в определенной пропорции может вызывать ощущение желтого. Одинакова ли эта пропорция для любой пары глаз? С помощью картона, сургуча, стеклянных линз и призмы Рэлей соорудил нужный аппарат. Эта простота изобретательности стала традиционной для кавендишевцев: с годами их лаборатория заслужила даже лестно-шутливое прозвище — «Веревочно-сургучная»… В своем опыте Рэлей принял за контрольный эталон желтого натриевое пламя. Проверяли зрение всех желающих. И оказалось, что у большинства ощущение желтого цвета появляется при одном и том же соотношении зеленого и красного. Но встретились и аномалии: трем братьям Бальфурам зеленого понадобилось необычно много. Очевидно, это была наследственная черта. Вместе с тем Артур Шустер выяснил, что у Максвелла нужная пропорция была сдвинута в красную сторону. И у Дж. Дж. Томсона — тоже! Немедленно напрашивался вывод нового физического закона: этот «красный сдвиг» — видовой признак кавендишевских профессоров… Но, к огорчению теоретиков, у Рэлея и Резерфорда все было в норме.
…Оставляя в 1884 году кавендишевскую профессуру, Рэлей сам назвал своего преемника. Его выбор одобрили Кельвин, Габриэл Стокс и сравнительно молодой еще сын Чарльза Дарвина — кембриджский профессор математики и астрономии Джордж Говард Дарвин. Но это мнение разделяли не все. Когда о выборе Рэлея узнал один американский физик, проходивший выучку в Кавендишевской лаборатории, он тотчас собрал свои пожитки и отплыл на родину. «Бессмысленно работать под началом профессора, который всего на два года старше тебя». А один кембриджский тьютор (воспитатель-наставник) высказал мрачное обобщение: «…критические времена наступают в университете, если профессорами делаются просто мальчики!»
«Просто мальчику» было двадцать восемь лет. Через полвека в своих «Воспоминаниях и размышлениях» Дж. Дж. Томсон признался, что избрание кавендишевским профессором явилось для него ошеломляющей неожиданностью. «Я чувствовал себя, как рыбак, который со слишком легким снаряжением вытащил рыбу слишком тяжелую, чтобы доставить ее к берегу».
Однако Рэлей был уверен в успехе и этого — психологического — своего эксперимента.
У начинающего исследователя была короткая, но убедительная научная биография. Да нет, он уже не был начинающим! И однажды уже имел случай вызвать недовольство окружающих своими слишком ранними притязаниями. Сын небогатого издателя, он рос в окружении книг и развивался быстрее сверстников. Четырнадцатилетним подростком он поступил в Манчестерский университет. Не принять его не могли. Но правителям университета прецедент показался опасным: «Скоро студентов будут привозить к нам в детских колясках». И дабы уберечься от такой катастрофы, они повысили для поступающих возрастной ценз.
Необычно рано началась и его жизнь в науке. К девятнадцати годам он уже имел работу, опубликованную в «Трудах Королевского общества». Между тем пора студенчества была для него вовсе не безмятежной. Он рано лишился отца. И его постоянной заботой стало завоевание всяческих стипендий. К
