100 знаменитых ученых - Александр Фомин

Нужно сказать, что Лебедев был не первым экспериментатором, взявшимся за эту проблему. Например, довольно далеко продвинулся в этом направлении английский ученый Уильям Крукс. В 1873 году он, пытаясь определить атомный вес открытого им таллия, сконструировал весы, коромысла которых находились в вакууме. В результате он обнаружил, что весы чувствительны к… теплу! Это наблюдение привело Крукса к идее создания прибора «радиометра», который представлял собой подвешенную в вакууме, а точнее, в разреженном газе миниатюрную мельницу. Ее легчайшие лопасти были сделаны из фольги: одна их сторона была зачернена, другая – отполирована. При приближении источника тепла или освещении солнечным светом мельница начинала вращаться. Казалось, явление светового давления, предсказанное Максвеллом, было доказано. Но коллеги Крукса, и, прежде всего, сам Максвелл, увидели, что эффект, выявленный радиометром, слишком силен. В конце концов было установлено, что лопасти мельницы приводятся в движение не световым давлением. Блестящие и темные части лопастей мельницы нагревались по-разному и по-разному взаимодействовали с разреженным газом.

Лебедев понимал, что прежде всего следует добиться гораздо более высокого вакуума, чем в опытах Крукса. Эту задачу он решил с помощью ртутного насоса. К весне 1899 года Лебедев в своей установке получил в сотню раз более высокое значение вакуума, чем у англичанина. А вот как сам Петр Николаевич описывал устройство установки: «Между двумя кружками, вырезанными из тонкого листового никеля, была зажата согнутая в виде цилиндра слюдяная пластинка. Цилиндр служил телом радиометра; внутри его находилось неподвижно скрепленное с ним крылышко. Этот радиометр был подвешен на стеклянной нити внутри эвакуированного стеклянного баллона. Когда я направил на крылышко свет лампы, я постоянно наблюдал отклонения, которые были одного порядка с теми, которые вычисляются по Максвеллу…»

Предварительное сообщение о результатах своих опытов Петр Николаевич сделал в 1899 году. Затем он представил магистерскую диссертацию «Экспериментальные исследования пондеромоторного действия волн на резонаторы». Летом Лебедев выступил с докладом в Швейцарском научном обществе. Тем временем профессоры Московского университета обсудили работу Петра Николаевича, оценили ее как исключительную и рекомендовали ректору присвоить автору степень доктора, а не магистра. 28 февраля 1900 года Лебедев стал экстраординарным профессором Московского университета.

Петр Николаевич не оставлял своих опытов и к лету того же года доказал существование светового давления и при этом смог измерить его значение, показав, что оно соответствует величине, предсказанной Круксом. Вооружившись новыми результатами, Лебедев отправился в Париж, на Всемирный конгресс физиков, где выступил с докладом. Великолепно поставленные эксперименты российского ученого доказали мировому научному сообществу существование светового давления и принесли Петру Лебедеву широкую известность. Знаменитый Кельвин, например, в беседе с К. А. Тимирязевым говорил: «Вы, может быть, знаете, что я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, а вот ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами», а известный физик Фридрих Пашен писал Лебедеву: «Я считаю Ваш результат одним из важнейших достижений физики за последние годы и не знаю, чем восхищаться больше – Вашим экспериментальным искусством и мастерством или выводами Максвелла и Бартоли[99]. Я оцениваю трудности Ваших опытов, тем более что я сам несколько времени назад задался целью доказать световое давление и проделал подобные опыты, которые, однако, не дали положительного результата, потому что я не сумел исключить радиометрических действий». Также за свои работы Лебедев получил премию Академии наук и был избран в ее члены-корреспонденты.

Но на этом Петр Лебедев останавливаться не собирался и принялся за решение следующей, еще более сложной экспериментальной задачи – определения светового давления на газы. Эта проблема на тот момент имела важнейшее значение для развития астрофизики. После шести лет упорного и кропотливого труда, построив более двадцати экспериментальных установок, ученый справился с поставленной проблемой. При этом он смог не только доказать сам факт существования светового давления на газы, но и измерить его силу. Чтобы не утомлять читателя техническими подробностями, мы опишем только общую идею его прибора. Камера с газом имела освещенную и темную часть. За счет этого, под действием светового давления, газ в камере приводился в круговое движение, которое определялось с помощью маленького поршня, находящегося в темной части. Для того чтобы избежать перепадов температур и давления, к газу, находящемуся в камере, Лебедев добавлял водород, обладающий большей теплопроводностью.

27 декабря 1907 года Петр Лебедев выступил с соответствующим докладом на Первом Менделеевском съезде. Затем он несколько дополнил исследования ив 1910 году опубликовал работу «Опытные исследования давления света на газы». Как и труды 1900–1901 годов, эта статья вызвала массу восторженных откликов в научном мире. Блестящий физик-экспериментатор В. Вин в письме русскому физику В. А. Михельсону даже написал, что Лебедев владел «искусством экспериментирования в такой мере, как едва ли кто другой в наше время». В 1911 году Петр Николаевич был избран почетным членом Лондонского королевского института.

Параллельно с исследованием давления света на газы, Лебедев много занимался организаторской работой. Став профессором Московского университета, он много сил и времени потратил на создание научной физической школы, по сути, первой в России. Унаследовав лабораторию Столетова, Петр Николаевич добился ее расширения и создания Научно-исследовательского института физики. Многие ученики Лебедева стали известными учеными.

В 1911 году министром народного просвещения России стал Лев Аристидович Кассо. Он стал проводить жесткую реакционную политику, в частности, решил ограничить автономию университетов: запретил студенческие собрания, разрешил полиции вмешиваться в дела учебных заведений. Многие ученые в знак протеста подали в отставку. Был среди них и Петр Лебедев. Ему, столько сил положившему на создание института, это решение далось особенно тяжело. Когда известие об отставке Лебедева приобрело широкую огласку, он получил большое количество приглашений от различных университетов России и Европы. Ему даже предлагали занять место в Нобелевском комитете. Но Петр Николаевич не хотел покидать Москву и своих учеников. К этому времени от отцовского состояния ничего не осталось. К счастью, благотворительное Научное общество имени X. С. Леденцова – купца и мецената, выделило Лебедеву средства на создание новой лаборатории и аренду квартиры для самого ученого. Однако и после не все было гладко. Петр Николаевич подвергся… нападкам на национальной почве. Так, газета «Кремль» опубликовала о лаборатории Лебедева статью «На еврейские деньги». В ней говорилось, что «на деньги иудомасонов некий Лебедев создал в подвале дома, принадлежащего подозрительному поляку, весьма странную лабораторию, куда могут быть приняты или не русский, или же русские, отказывающиеся от своей родной национальности и дающие в том подписку. Чем занимаются в подвале – неизвестно, однако у дверей днем и ночью стоит вооруженная охрана. Полиция же бездействует…» Эти обвинения были смехотворными, но Петр Николаевич очень переживал. Тем не менее, он продолжал строить планы новых исследований и экспериментов. Однако реализовать их он уже не смог.