Когда Фарадей направлял свой интерес на какую-либо проблему (в данном случае на проблему тождества электричеств), он уже не переставал думать о ее разрешении до тех пор, пока не находил ясного ответа. Джон Тиндаль, упоминая об особенностях характера Фарадея, указывает, что «он раздражался, когда ему приходилось опираться на факты, хотя бы слегка подверженные сомнению. Он ненавидел так называемое сомнительное знание и всегда старался превратить его в знание несомненное или в совершенное незнание. Постоянным его желанием было установить одинаково хорошо фактическое знание или фактическое незнание. Казалось, что при каждой недоказанной гипотезе он говорил: «Будь одним из двух: или переходи в число истин твердо установленных или исчезни как доказанная ложь».
Проблемой тождества электричеств Фарадей занимался до конца 1832 года. В январе 1833 года он доложил Королевскому обществу о своих исследованиях, которые привели его к выводам, не допускающим никаких сомнений в том, что природа всех видов электричества одинакова. Все эти виды, каково бы ни было их происхождение» в состоянии произвести все присущие электричеству действия — физиологические, химические, магнитные, световые и механические. Вот что писал он в своих мемуарах:
«Ход исследования по электричеству, которое я имел честь представить Королевскому обществу, привел меня к такому моменту, когда для продолжения моих исследований было существенно, чтобы не оставалось никаких сомнений относительно тождества или различия электричеств, возбуждаемых различными способами. Совершенно справедливо, что Кавендиш, Волластон, Колладон и другие устранили одно за другим некоторые из наиболее сильных препятствий к признанию тождества обычного, животного и вольтаического электричеств, и я думаю, что большинство исследователей-философов считают, что эти виды электричества действительно представляют собой одно и то же. Однако, с другой стороны, справедливо также, что точность опытов Волластона отрицалась, и один из этих опытов, отнюдь не являющийся доказательством химического разложения с помощью обыкновенного электричества, принимался некоторыми исследователями за критерий химического действия. Действительно также и то, что многие исследователи-философы все еще проводят различие между видами электричества, происходящими из различных источников, или, по меньшей мере, сомневаются в том, что их тождественность доказана.
Сэр Гемфри Дэви, например, в своей статье об электрическом скате полагает, что животное электричество кажется особым, и, упоминая о нем, об обычном и вольтаическом электричествах и магнетизме, он говорит: «При исследовании различных видоизменений или свойств электричества в этих различных формах могут быть установлены отличия и т. д.». Действительно, стоит лишь сослаться на последний том «Philosophical Transactions», чтобы показать, что вопрос этот никоим образом не рассматривается как решенный. Д-р Дэви при производстве опытов над электрическим скатом получил такие же эффекты, как те, которые дают обыкновенное и вольтаическое электричество, и говорит, что в отношении магнитной и химической активности оно не является существенно отличным, однако дальше он говорит, что имеются другие пункты различия, и, указав на них, добавляет: «Как об'яснить эти различия? Допускают ли они об'яснение, подобное выдвинутому мистером Кавендишем в его теории электрического ската, или мы можем предположить, согласно аналогии с солнечным лучом, что электрическая сила, независимо от того, возбуждается ли она посредством обычной машины, вольтаической батареи или электрического ската, не является простой силой, а комбинацией сил, которые могут встречаться в различных соединениях и создавать все разнообразные виды электричества, которые нам известны».
Таким образом, несмотря на общее впечатление о тождественности различных видов электричества, очевидно, что доказательства этого не были достаточно ясными и отчетливыми, чтобы получить признание всех тех, кто является компетентным в рассмотрении данного вопроса. Вопрос представляется мне сходным с другим, столь блестяще решенным сэром Дэви, а именно: во всех ли случаях вольтаическое электричество лишь выделяло кислоты и щелочи, обнаруживаемые в воде после его действия, или оно в некоторых случаях их действительно создавало.
Та же самая необходимость, которая заставила его разрешить сомнительный пункт, препятствовавший развитию его взглядов и нарушавший строгость его рассуждений, вынудила и меня установить — является ли обычное и вольтаическое электричества тождественными или различными. Я убедился, что они тождественны, и надеюсь, что опыты, которые я могу представить, как и вытекающие из них доказательства, будут найдены достойными внимания Королевского общества».
Работы о природе электричества составили третью серию «Опытных исследований».
Фарадей опубликовал с 1831 по 1835 год всего тридцать серий «Опытных исследований», изложенных в форме кратких параграфов. Общее число этих параграфов достигло 3430. «Опытные исследования» периодически публиковались в журнале «Philosophical Transactions» — печатном органе Королевского общества[16].
Остановиться на всех сериях, разумеется, невозможно в пределах настоящего очерка, ни в какой мере не представляющего собой специального исследования творчества Фарадея. Тесные рамки этой книги позволяют коснуться только основных работ Фарадея и то лишь в общих чертах.
Уже отмечалось, что отличительной чертой научных взглядов Фарадея было твердое убеждение в единстве сил природы. Именно эта теоретическая установка побудила его добиваться «превращения магнетизма в электричество». Той же мыслью он руководился и в дальнейших работах. Стремление доказать тождество электричеств является следующим шагом в утверждении идеи о единстве сил природы.
Успешно завершив свои исследования по связи между магнетизмом и электричеством, Фарадей предпринял ряд опытов по установлению связи между химическими и электрическими явлениями. Этот вопрос, не менее чем другие, занимал внимание его современников и изучался многими учеными. Фарадей указывает на «замечательную теорию, предложенную сэром Гемфри Дэви и развитую Берцелиусом и другими выдающимися учеными, согласно которой обычное химическое сродство является следствием электрического притяжения между частицами вещества».
Открытие электромагнитной индукции показало, насколько плодотворными были теоретические воззрения Фарадея. Исследования связи между химическими и электрическими явлениями привели к весьма важным результатам. Фарадей приступил к этим исследованиям в 1832 году, т. е. тогда же, когда занимался проблемой тождества электричеств, а в 1833 году он пришел к выводам, известным в истории науки под названием «количественных электрохимических законов Фарадея». Поэтому-то Фарадей справедливо считается одним из основателей электрохимии, одной из важнейших областей учения об электричестве.
Открытие законов электролиза дало повод Фарадею высказать весьма важные соображения относительно атомной структуры электричества. Несомненно, с этим преемственно связано современное представление об электроне.
Фарадей ввел в научный язык основную, до сих пор сохранившуюся электрохимическую терминологию. Ему принадлежат употребляемые теперь во всем мире термины: «электролит», «электрод», «анод», «катод». Вопросы терминологии до сих пор занимают внимание всего ученого мира. Как известно, во многих странах созданы специальные органы, занимающиеся рационализацией научной и технической терминологии. Работа в этой области ведется и в международном масштабе. Это вполне понятно: наука все больше и больше обогащается новыми фактами, теориями, гипотезами, и всякий новый термин должен наилучшим образом соответствовать обозначаемому им понятию. Но и удачные термины стареют: новые данные разрушают укрепившиеся представления.
Джон Тиндаль, который впоследствии стал преемником Фарадея по Королевскому институту, касаясь этого вопроса на одном из «Пятничных чтений», отмечал: «В наших понятиях и рассуждениях, относящихся к силам природы, мы постоянно пользуемся символами или гипотезами, которые удостаиваются названий теорий, когда они в состоянии об'яснять нам факты. Увлеченные некоторыми аналогиями, мы приписываем электрические явления действию особой жидкости, которая то течет, то остается в покое. Подобные представления имеют свои достоинства и недостатки. Они дают уму пристанище, но и порабощают его, когда он получает развитие, слишком обширное для своего жилища. Ум часто затрудняется разрушить стены, обратившиеся из убежища в тюрьму» (присутствовавший при этом Фарадей с чувством воскликнул: «Слушайте, слушайте!»).
