Кузница нобелиатов: день рождения Кавендишской лаборатории

О трудностях экспериментальной физики в середине XIX века, о том, сколько нобелевских лауреатов можно собрать в одной лаборатории, и о вложении средств, более полезном, чем яхта, читайте в сегодняшнем выпуске «Истории науки».

Как правило, в этой рубрике мы рассказываем о выдающихся людях или событиях, сегодня же свой «день рождения» отмечает лаборатория, равную которой по количеству работавших там ученых с мировым именем назвать сложно. О некоторых из них мы уже писали: в лаборатории работали Энтони Хьюиш, получивший «Нобеля» за открытие пульсаров, Юлий Харитон, один из руководителей советской ядерной программы, Артур Эддингтон, автор одного из красивейших экспериментов, который подтвердил общую теорию относительности, Эрнест Резерфорд и его «научный отец» Джозеф Джон Томсон.

До второй половины XIX века хорошо оборудованные лаборатории были только у отдельных ученых, как правило любителей. Однако стало очевидно, что для важных исследований этого недостаточно. Другой проблемой стало то, что в таких условиях у студентов-физиков не было доступа к экспериментальным установкам. Хотя проблемой это считали не все: кембриджский математик Айзек Тодхентер говорил, что «эксперименты студенту не нужны. Студент должен быть готов принять все, что ему говорит преподаватель».

Нечто похожее на лабораторию было в Университете Глазго, где в 1840-х годах Уильям Томпсон, будущий лорд Кельвин, «взял винный погреб в доме своего предшественника, … выкинул оттуда клетки для бутылок, провел воду и слив и назвал это физической лабораторией». И там учились студенты, и делали хорошие работы. Вскоре стало очевидно, что университетские лаборатории создавать необходимо. В Кембриджском университете в 1869 году по этому поводу даже была собрана комиссия, которая постановила учредить место профессора и выделить ему средства для организации практического обучения: аудитории, лабораторию, классы и оборудование. К сожалению, денег у университета было мало, и решение комиссии положили под сукно.

Неизвестно, насколько бы такое положение затянулось, но канцлер университета, седьмой герцог Девонширский Уильям Кавендиш, предложил университету покрыть все расходы на создание лаборатории (сумма была по тем временам немалая — £6300). Кавендиш был выпускником Итона и Кембриджа, богатым землевладельцем и политиком. В году учебы он отличился работами по математике и позже так или иначе не раз возвращался к науке: был одним из основателей Королевского сельскохозяйственного общества и попечителем Британского музея.

Предложение Кавендиша с восторгом приняли прежде всего студенты, которые надеялись еще успеть поработать в новой лаборатории. Но, как всегда бывает, организация началась со споров, кто должен стать ее профессором? Первым претендентом был лорд Кельвин, но он отказался уезжать из Глазго. Другим кандидатом стал лорд Рэлей, будущий нобелевский лауреат, ушедший когда-то из Кембриджа и проводивший исследования в своей собственной лаборатории. Однако заветное кресло получил не очень тогда известный Джеймс Максвелл, которому только предстояло стать основоположником классической электродинамики и кинетической теории газов, создателем первой цветной фотографии, автором работ по молекулярной физике, теории цветов, математике и издателем трудов другого Кавендиша, Генри.

«Привычных приборов: пера, чернил и бумаги – нам более не будет хватать, и нам потребуется больше места, чем дают сиденья и парты, и пространство шире, чем классная доска, — говорил Максвелл, заявляя о начале серьезных изменений в обучении. — Мы должны начать в аудитории, с лекций по определенной области физики, используя для иллюстрации опыты, и завершить в лаборатории серией научных экспериментов».

Между назначением Максвелла и открытием лаборатории прошло три года, в которые он совмещал преподавание и руководство обустройством лаборатории. Поначалу он сталкивался если не с противодействием, то, по крайней мере, с холодностью по отношению к своему детищу, но после опубликования его работ по электричеству и магнетизму критика стала звучать намного тише.

Для лаборатории было спроектировано отдельное здание, ставшее первой специально построенной физической лабораторией. Итоговая стоимость его намного превысила расчеты, но Кавендиш не жалел денег и не показал недовольства. 16 июня 1874 года лаборатория была официально открыта.

В последующие годы работавшие в Кавендишской лаборатории ученые создали ей мировую славу. На данный момент сотрудниками лаборатории в разные года были 29 нобелевских лауреатов, среди них, помимо уже упоминавшихся, самый молодой физический нобелиат Уильям Брегг, один из создателей масс-спектрометра Френсис Астон, первооткрыватель нейтрона Джеймс Чедвик, сын Дж.Дж. Томсона Джордж, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик, открывшие ДНК... Работали в лаборатории и отечественные физики: Юлий Харитон, Лев Ландау, Петр Капица.

Так щедрое вложение одного богатого человека и упорный труд многих ученых дали немало значительных открытий и стали источником новых идей для работавших и работающих там сейчас.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.