18 августа 1868 г. французский астроном Пьер Жюль Сезар Жансен (1824—1907) во время солнечного затмения в Индии наблюдал в спектре солнечной короны желтую линию неизвестной природы. Два месяца спустя английский физик Джозеф Норман Локьер (1836—1920) научился наблюдать корону Солнца, не дожидаясь солнечных затмений, и при этом обнаружил в ее спектре ту же самую желтую линию. Неизвестный элемент, который ее испускал, он назвал гелием, то есть солнечным элементом. Оба ученых написали о своем открытии письма во Французскую академию наук, оба письма пришли туда одновременно и были зачитаны на заседании академии 26 октября 1868 г. Такое совпадение поразило академиков, и они решили в честь этого события выбить памятную золотую медаль: с одной стороны профили Жансена и Локьера, с другой — бог Аполлон на колеснице и надпись: «Анализ солнечных протуберанцев».
На Земле элемент гелий был открыт в 1895-г. Уильямом Рамзаем в минералах тория.
У истоков телевидения
Прототип современного телевизора, который — наряду с автомобилем, самолетом и телефоном — наиболее отчетливо представляет лицо современной цивилизации, следует искать в тихих лабораториях середины прошлого века.
В 1854 г. немецкий стеклодув и механик из Бонна Генрих Гейсслер (1815—1879) изобрел масляный насос, что позволило улучшить вакуум в закрытых стеклянных трубках, и научился впаивать в них электроды. Примерно в то же время базельский механик Генрих Даниэль Румкорф (1803— 1877) выпустил в продажу индукционные аппараты (так называемая «катушка Румкорфа», изобретенная в 1838 г. американским врачом Пейджем (1812—1868)), которые позволяли получать искры длиной в несколько сантиметров. Вначале оба эти изобретения служили в основном для развлечения: картина свечения газоразрядных трубок при включении их в цепь катушки Румкорфа настолько красива, что может привлечь к себе даже праздное любопытство. Но и ученые не остались равнодушными к новому явлению.
В 1856 г. из Лейпцига в Бонн переехал математик Юлиус Плюккер, которому на новом месте работы было предписано также читать лекции по физике («координаты Плюккера» известны теперь каждому математику, но в то время его работы не нашли признания среди современников).
В Бонне Плюккер увлекся опытной физикой, подолгу экспериментировал с трубками Гейсслера и занимался их усовершенствованием. Вскоре их стали называть трубками Плюккера, еще тридцать лет спустя — трубками Крукса, Гитторфа, Ленарда, а после исследований Дж. Дж. Томсона и открытия электрона появится «трубка Брауна» — прототип электронно-лучевой трубки, которую построил в 1897 г. Карл Фердинанд Браун (1850—1918), немецкий физик, удостоенный за свои работы в 1909 г. Нобелевской премии по физике.
Уильям Крукс
Родился Крукс в семье торговца на Риджен-стрит. Был он старшим из 16 детей от второго брака, и в семье росло еще 5 детей от первого брака. Как он сам говорил, в его доме вряд ли знали слово «наука», и первоначальное образование он получил у дяди, дверь книжной лавки которого находилась рядом с магазином отца.
В 19 лет он оканчивает только что открытый Королевский химический колледж и там же продолжает работать ассистентом. Одновременно с этим он посещает в Королевском институте лекции Фарадея, которые произвели на него незабываемое впечатление. В 1861 г. он открыл элемент таллий, а в 1863 г. его избрали членом Королевского общества, где 30 ноября 1878 г. он докладывал о свойствах катодных лучей.
Ходил упорный слух, что он был близок к открытию рентгеновских лучей. Дело в том, что во время экспериментов с катодными лучами он постоянно обвинял компанию Ильфор-да в том, что она поставляет ему засвеченные фотопластинки. (Как мы теперь понимаем, рентгеновские лучи, возникающие при столкновении электронов со стенками трубки, вполне могут засветить фотопластинки даже в закрытой коробке.) Слух не подтвердился, во всяком случае сам Крукс об этом нигде не упоминал публично.
Крукс был удивительно богатой натурой: изобретатель, биржевой делец, издатель журнала «Химические новости» и чистый исследователь — в одно и то же время. Человек он был приветливый, уравновешенный, преданный своей семье и осмотрительный с людьми посторонними. Крукс нигде не служил, всецело был предан науке, что не помешало ему, однако, верить в спиритизм и в 1913 г. стать президентом Королевского общества.
История его занятий спиритизмом такова. В 1867 г. в Гаване от желтой лихорадки умер его младший брат Филипп, которого он горячо любил. Ученик Крукса Кромвель Вэрли посоветовал ему пообщаться с умершим братом с помощью спиритизма. В 1874 г. Крукс прекратил эти занятия, хотя так и не отказался от своих убеждений.
«Это был исключительно независимый, оригинальный и мужественный ум, он смотрел на явления по-своему и не боялся высказывать мнения, в корне отличные от утверждений всех прежних ортодоксов»,— говорил о нем впоследствии Дж. Дж. Томсон.
Кинетическая теория газов
Подобно ученым XIX века мы стремимся в нашем изложении проникнуть в глубь атома. Но наряду с этими попытками в том же XIX веке пробовали объяснить физические свойства тел, не входя в детали внутреннего строения атомов. Мысль, лежащая в основе этих попыток, предельно проста: атомы, из которых состоят вещества в природе, не покоятся, а находятся в постоянном движении.
Оказалось, что подобное представление, если сформулировать его на языке математики, приводит к большому числу наблюдаемых следствий.
Такие попытки неоднократно предпринимались, начиная с Ньютона, который хотел объяснить газовый закон Бойля — Мариотта.
Уже Фрэнсис Бэкон утверждал, что теплота есть движение, и Роберт Бойль был с ним в этом согласен. Однако создателем кинетической теории материи следует считать Даниила Бернулли (1700—1782). Он родился в семье выходцев из Голландии, которая дала миру более ста выдающихся и знаменитых ученых, артистов, литераторов и государственных деятелей. Вопреки воле отца Даниил обучился математике у своего старшего брата Николая и затем закончил образование в Италии. В 1725 г. вместе с Николаем он едет в Петербург, куда петровские реформы привлекли многих иностранцев. Спустя восемь месяцев Николай умирает, а Даниил — профессор математики — прожил в Петербурге еще семь лет — до тех пор, пока мог переносить русский климат и образ жизни. Там он написал свою «Гидродинамику», которую напечатал в 1738 г. в Базеле, через пять лет после возвращения.
Примерно в то же время и в том же Петербурге сходные мысли развивал Л4ихаил Васильевич Ломоносов.
Кинетическую теорию газов постигла странная судьба. «Гидродинамику» Бернулли не заметили и обнаружили только спустя 120 лет, в 1859 г. А работы Ломоносова, написанные в 1742—1747 гг., стали известны лишь в 1904 г.
В XIX веке произошло второе рождение кинетической теории газов, поначалу тоже неудачное. В 1821 г. школьный учитель из Бристоля Джон Херэпет (1790—1868) высказывает вновь кинетическую гипотезу, но ее опять оставляют без внимания. Четверть века спустя, в 1845 г., морской инструктор Ост-Индской компании в Бомбее Джон Джеймс Уотерстон (1811—1883) прислал в Лондон в Королевское общество обширный трактат по кинетической теории газов. Это сочинение не напечатали, поскольку рецензенты оценили его как «нелепость, негодную даже для чтения перед Королевским обществом». Только в 1892 г. лорд Рэлей отыскал рукопись Уотерстона в архивах и опубликовал ее.
Причину такого единодушного забвения этих трудов следует искать в мировоззрении физиков того времени. Отчасти тому виной были тогдашние философские учения: в середине XIX века почти все философы отрицали существование атомов. (Что само по себе очень странно, поскольку для философов XVIII века факт существования атомов' был не только очевидным, но даже тривиальным.)