СТОЛЕТОВ АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ (1839 - 1896)

СТОЛЕТОВ АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ (1839 - 1896)

СТОЛЕТОВ АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ (1839 - 1896)

Александр Григорьевич Столетов родился 10 августа 1839 года в городе Владимире в небогатой купеческой семье. В семье царили отношения взаимной любви и доброжелательства, ценились и умное слово, и хорошая шутка…

Мать Александра была образованной женщиной, она сама занималась с детьми русским языком и арифметикой до их поступления в гимназию.

В семье было шестеро детей: четверо братьев и две сестры. Старшие обычно помогали младшим. Маленький Саша рос болезненным ребенком. Он с четырех лет научился читать, и чтение стало его любимым занятием, благо в доме была неплохая библиотека. Под влиянием произведений Пушкина, Лермонтова, Гоголя и других писателей мальчик начал писать стихи и вести дневник. Позже, в гимназии он вместе с товарищами выпустил рукописный журнал, где поместил автобиографическую повесть «Мои воспоминания».

Родные предполагали, что он может стать беллетристом. Однако Саша преуспевал и в других областях. Под влиянием старшего брата Николая он изучал французский язык и в результате прилично читал и говорил на нем. Старшая сестра Варя занималась с ним музыкой, и Саша настолько увлекся ею, что подумывал, не стать ли профессиональным музыкантом. Кстати, музыка, действительно, стала его доброй спутницей в течение всей жизни. Часто отдыхая после трудной лекции или напряженной работы в лаборатории, Столетов музицировал на рояле.

В 1849 году Александр поступает во Владимирскую гимназию. Он прекрасно успевает по всем предметам, в том числе в немецком и английском языках, что до поры до времени скрывает его истинное призвание. И только в последних классах любимыми предметами становятся математика и физика. И в классе, и дома он ставит опыты и мастерит физические приборы.

В 1856 году Александр оканчивает гимназию. В свидетельстве об окончании было сказано, что он «… признан окончившим Гимназический курс с предоставлением права на поступление в Университет без вторичного экзамена и с награждением за отличные успехи в науках… золотой медалью».

Осенью того же года Столетов зачислен на физико-математический факультет Московского университета на «казенный кошт», т. е. с получением государственной стипендии. Александру повезло с преподавателями. Прикладную математику ему преподает Н. Д. Брашман, учитель выдающегося математика П. Л. Чебышева; астрономию излагает известный ученый Ф. А. Бредихин; лекции по таким разделам математики, как аналитическая геометрия, дифференциальное и интегральное исчисление, высшая алгебра и вариационное исчисление, читает прекрасный педагог Н. Е. Зернов. И, наконец, самый любимый предмет - физику преподает М. Ф. Спасский, известный метеоролог.

Средств на учение было мало, но, тем не менее, Александр очень неохотно соглашается давать частные уроки и делать переводы, считая, что такие дополнительные занятия отвлекают его от науки.

Научные способности и любовь к знаниям были оценены по достоинству, и в 1860 году Столетов с отличием оканчивает университет. Руководство факультета хлопочет о разрешении оставить его при университете. Разрешение приходит лишь в сентябре 1861 года. За это время Александр смог подготовиться к магистерскому экзамену и подал в октябре того же года прошение ректору: «Желая получить степень магистра физики, покорнейше прошу… допустить меня к … испытанию»[1].

Экзамен был сдан успешно, но защита диссертации неожиданно откладывается в связи с тем, что профессора К. А. и С. А. Рачинские пожертвовали университету стипендию для заграничной командировки на два года наиболее достойного кандидата, и выбор пал на А. Г. Столетова, который летом 1862 года выезжает в Германию. Там он пробыл три года, совершенствуя свое образование в университетах Берлина, Гёттингена и Гейдельберга у известных ученых Генриха Густава Магнуса, Вильгельма Эдуарда Вебера (его именем названа единица магнитного потока - 1 Вб) и дольше всего у Густава Роберта Кирхгофа. В Германии в этот период благодаря деятельности Гельмгольца, Клаузиуса, Кирхгофа и других ученых формируется физика как наука, характеризующаяся точностью эксперимента и серьезным применением математики. Столетов произвел очень хорошее впечатление: в одном из писем Кирхгоф назвал его одним из лучших своих учеников.

В конце 1865 года А. Г. Столетов возвращается в Россию и получает место преподавателя математической физики и физической географии в Московском университете. Он много работает над курсами лекций, которые всегда были познавательны, интересны, насыщены множеством примеров, фактов, помогающих полнее раскрыть тему сообщения.

Большая нагрузка, нервное напряжение и бессонные ночи негативно повлияли на здоровье молодого ученого. Он заболевает и около года проводит в лечебницах. Доктора запрещают ему писать, читать и вообще заниматься умственной деятельностью. Александр Григорьевич с трудом переносит этот период. И как только консилиум профессоров разрешает ему приступить к занятиям, он сразу же забывает все наставления врачей и с головой погружается в педагогическую и научную деятельность.

Ближайшими задачами являются создание в Московском университете физической лаборатории как необходимой базы для экспериментальных научных исследований и подготовка докторской диссертации. Столетов пишет донесение физико-математическому факультету, где доказывает, что наряду с физическим кабинетом университету необходима физическая лаборатория. Без этого невозможно достичь должного уровня учебных занятий по экспериментальной физике, без этого немыслима научная работа преподавателей. На квартире у Столетова стали собираться для обсуждения различных физических проблем его студенты и коллеги по университету. Так возник физический кружок, который заложил начало физической школы Столетова и основу московской школы физиков.

Усиленные хлопоты по созданию лаборатории увенчались успехом, и она открывается, наконец, в Московском университете в конце 1872 года. Заведовать ею поручается А. Г. Столетову, избранному к тому времени профессором после защиты докторской диссертации (апрель 1872 года).

Занятия наукой отнимают у ученого много времени. У него нет личной жизни, он так и остался холостым. Писатель Андрей Белый так отзывался о нем: «Знаменитый профессор Столетов, крупный физик, умница, чудак, экзаменационная гроза». Молодой Тимирязев поделился своим восхищением от доклада Столетова с профессором Бредихиным. Знаменитый астроном сначала согласно кивал, а затем добавил: «Заметьте, Вы судите только о половине его достоинств. Если бы Вы могли оценить, какой это математик!»

Идея диссертации «Исследование функции намагничивания мягкого железа» возникла у Столетова еще во время первого пребывания в Гейдельберге. Необходимость этой работы заключалась в решении одного из главных вопросов теории Максвелла и практической электротехники - влияния магнитной среды (например, железа) на электромагнитные взаимодействия. Знать магнитные свойства железа очень важно для практики, Электротехника в это время еще не является наукой. Кирхгоф предлагает Столетову использовать для своих исследований возможности лаборатории университета Гейдельберга. И в 1871 году А. Г. Столетов снова оказывается в знакомой лаборатории, где в течение четырех месяцев ему предстоит работать над созданием экспериментальной установки, разработать метод и провести эксперимент. В ноябре 1871 года работа была закончена, результаты доложены Московскому математическому обществу. К началу 1872 года диссертация была готова: в результате опытов получена зависимость магнитной восприимчивости и магнитной проницаемости от напряженности внешнего магнитного поля. Кривая, отражающая эту зависимость, была названа кривой Столетова. Ученый разработал новый метод измерения магнитных свойств вещества на образцах, имеющих форму кольца. Этот метод был назван баллистическим и получил распространение в практике магнитных измерений.

После работы о намагничивании железа имя А. Г. Столетова становится широко известным за границей. В 1874 году его пригласили на торжества в честь открытия физической лаборатории при Кембриджском университете (ныне известная во всем мире знаменитая Кавендишская лаборатория).

Столетов начинает свою первую экспериментальную работу во вновь созданной лаборатории. Он ставит давно задуманный опыт по определению соотношения между электростатическими и электромагнитными единицами и предлагает новый метод, который позволил получить коэффициент пропорциональности, близкий к скорости света. Это свидетельствует не только о том, что свет является электромагнитным явлением, но и служит косвенным подтверждением справедливости теории Максвелла, которую многие ученые еще в этот период не признают. О своем методе, названном им методом абсолютного конденсатора, Столетов делает сообщение в 1881 году на Первом Всемирном конгрессе электриков в Париже, где он представляет русскую науку. Он стал первым русским физиком, принимающим участие в международном съезде. Столетов во время съезда активно участвовал в работе комиссии по выбору электротехнических единиц, и по его предложению были утверждены единица электрического сопротивления «Ом» и эталон сопротивления.

Александр Григорьевич с большим интересом воспринял известие об опытах немецкого физика Генриха Герца по получению электромагнитных волн и поиску доказательств электромагнитной природы света (1987 год). В 1888 году он сразу же приступает к подобным опытам в лаборатории университета. Опыты продолжаются в течение двух лет до июля 1890 года. Высокое искусство экспериментатора и аналитическое мышление позволили в сложном переплетении многих ранее неизвестных фактов найти решение проблемы, что привело к успешному завершению исследования. Эта работа принесла русскому ученому мировую славу. В 1889 году в Париже на Втором Всемирном конгрессе электриков ученые чествовали Столетова как одного из выдающихся физиков.

В 1890 году А. Г. Столетов публикует свою фундаментальную работу «Актино-электрические исследования» (так он назвал фотоэлектрический эффект). Итогом работы явилось открытие им одного из законов фотоэффекта, который сейчас носит имя ученого: «С ростом напряжения, приложенного к пластинам, фототок сначала растет до определенной величины (фототок насыщения), после чего остается практически постоянным. Сила фототока насыщения прямо пропорциональна световому потоку, падающему на катод». В своих опытах Столетов вплотную подошел к установлению законов электрических разрядов в газах. На основании полученных им результатов ирландский физик Таунсенд построил теорию подобных явлений. Он также присвоил открытому Столетовым закону о зависимости силы тока несамостоятельного разряда от давления название «эффект Столетова», под которым он и вошел в мировую научную литературу.

Свои опыты, показавшие огромные возможности технического применения фотоэлементов, А. Г. Столетов проводил, еще не зная о существовании электронов и квантов. Поэтому природа фотоэффекта стала понятной позднее, когда в 1905 году А. Эйнштейн предложил квантовую теорию, объясняющую механизм этого явления.

Заслуги Александра Григорьевича Столетова, «отца русской физики», известного ученого, благодаря которому Московский университет стал центром физических исследований в стране, чрезвычайно велики. Многие современные достижения науки и техники основаны на результатах и выводах, сделанных Столетовым в процессе экспериментов. Его работы были по достоинству оценены научным сообществом разных стран: он являлся почетным членом многих отечественных и зарубежных научных обществ.



Рассказы об ученых по физике.