Великие умы России. Том 16. Борис Якоби - Полина Ломакина

А в годовом отчете комиссии мы читаем: «Хотя главное внимание комиссии и было устремлено на практическую сторону открытия, но она, как уже следует из утвержденного состава ее, должна была иметь в предмете и ученую сторону, тем более что действовала на почве, вовсе не возделанной до того времени. Этою-то ученою стороною предмета, которая и должна послужить впредь основанием всякому практическому приспособлению нового движителя, занимались со взаимной ревностью г. профессор Якоби и г. академик Ленц, и комиссия поставляет себе в удовольствие засвидетельствовать, что исследования их более и существеннее послужили к объяснению количественных отношений электромагнетизма, нежели другие какие-либо опыты новейшего времени».

Несмотря на двойственность результатов работы Якоби над электромагнитным двигателем, правительство продолжало финансирование его работы, особенно после шумихи, которую навел С. А. Бурачек, корабельный инженер, вокруг изобретения, заявив, что в ближайшее время по Неве поплывут флотилии электроходов.

Борис Семёнович в это время старался упростить манипуляцию батареей и удешевить ее эксплуатацию – уменьшить батарею в размерах больше не представлялось возможным. Начались опыты в области химии совместно с Г. И. Гессом, известным термохимиком. Однако результат оказался крайне неожиданным: Якоби ждало открытие, благодаря которому он навсегда войдет в историю физики, – гальванопластика, некоторые явления которой он уже наблюдал ранее.

Проводя опыты с гальваническими элементами (химическими источниками электрического тока), ученый следил за процессом наращивания медного слоя на электроде и пришел к выводу, что существует практическая возможность осуществления технологии гальванического способа получения металлических копий. В описании разработанного им метода, которое Якоби составил для академии наук, ученый писал: «Я не сомневаюсь, что если бы заняться этим делом, было бы возможно производить по этому способу рельефные медные доски для тиснения, подобно тому, как печатают гравюры на дереве; тут была бы еще и та выгода, что самые штемпельные доски возможно воспроизводить в неограниченном количестве, для чего потребовалась бы только одна гравированная модель». 4 октября 1838 года – в этот день Борис Семёнович впервые официально заявил о своем изобретении и именно эту дату считают днем рождения гальванопластики. Чуть позже Якоби дополнил свои исследования технологией снятия гальванических копий с предметов, изготовленных из любого непроводящего ток материала благодаря покрытию их медным порошком или графитом.

Открытие Бориса Семёновича было оценено по достоинству, его имя стало известным в ученых кругах, а академики П. Н. Фусс, М. В. Остроградский и Э. Х. Ленц даже выдвинули его кандидатуру в члены-корреспонденты Петербургской академии наук. 21 декабря 1838 года произошло избрание и Якоби официально стал членом академии, а не просто частным лицом.

Теоретические исследования, начатые совместно с Ленцом, продолжались. Ученые работали над выяснением условий, от которых зависела сила электромагнита. Началось и новое сотрудничество: 21 июня 1839 года Якоби написал письмо к М. Фарадею, в котором подробно изложил результаты своих научных исследований и приложил пластинку, полученную им способом гальванопластики. В нем сообщалось, что гальваническая батарея, ранее служившая только для лабораторных целей, – это новый практически удобный источник энергии. Фарадей же отправил полученное письмо в Philosophical Magazine, где оно было напечатано под названием «О способе производства копий с награвированных пластинок при помощи электролиза, о применении электромагнетизма в качестве движущей силы в навигации и об электромагнитных токах». Вот что писал Якоби:

«Несколько времени тому назад, работая над электромагнитными явлениями, я нашел благодаря счастливому случаю, что при помощи вольтаического действия можно получить рельефную копию с награвированной медной пластины и что с полученной рельефной копии можно получить новую обратную копию тем же самым процессом. При помощи этого вольтаического способа можно воспроизвести самые деликатные и даже микроскопические штрихи, и полученные копии настолько идентичны с оригиналом, что самое тщательное рассмотрение не может обнаружить никакой разницы. Я посылаю вам отдельным пакетом два образца таких пластин, которые, я надеюсь, вы примете благосклонно. Рельефная пластина является копией оригинала, награвированного при помощи резца; вторая пластина представляет собою копию рельефной пластины и, следовательно, вполне идентична с оригиналом». «Благодаря этому способу все деликатные штрихи, которые являются главным достоинством и красотой таких произведений и которые обычно пропадают при отливке, могут быть сохранены; отливка же не в состоянии передать все детали в их чистоте. Художники будут чрезвычайно благодарны гальванизму, который открыл перед ними новую дорогу».

Фарадей очень заинтересовался работой Якоби и даже позаботился о том, чтобы письмо было переведено на английский язык. До этого ученые уже общались, но не напрямую: в своей статье «О гальванической искре» Якоби привел несколько поправок к выводам Фарадея, подтвержденных собственными опытами. Фарадей ответил так: «Это прекрасная статья, и хотя я не проверил этих опытов, но описание их приводит меня к убеждению, что я, вероятно, ошибся», – и далее: «Пластинки, которые вы мне прислали, не только весьма приятны и лестны для меня, они прекрасны сами по себе в теоретическом и практическом отношениях. Все, кто бы их здесь ни видел, восхищались ими».

Так же прокомментировал изобретение и Г. Х. Эрстед, написавший Якоби: «Я не могу упустить этого случая, чтобы не заявить вам, как высоко я ценю прочие ваши гальванические работы. Сочетание экспериментальной и математической основательности в этих исследованиях создает твердую почву для дальнейших открытий. Только такими трудами будет проложен путь к наивыгоднейшей конструкции электромагнитного двигателя».

Центральной задачей в исследованиях Бориса Семёновича теперь стало совершенствование гальванического элемента, а значит, ученый уходил в область электрохимии. Результат не застал себя ждать: так, ученый вывел, что «через замену медных пластин платиновыми при равном объеме батареи сила ее может увеличиться до 16 раз». Однако данное открытие стало испытанием для министра финансов Канкрина: чтобы произвести испытания электрохода с новым видом батареи, требовалось не менее пуда (16,3 килограмма) платины! Однако и в этом случае надежды министра, которые он возлагал на разработки Якоби, преобладали: Канкрин разрешил отпустить платину, но… при условии, что после испытаний ее, в неизменном количестве, вернут.

8 августа 1839 года проходило испытание улучшенного двигателя, установленного на той же лодке, что и год назад. Интересно, как освещалось это событие в печати: «Человек до шестидесяти ученых, литераторов и любителей наук (в том числе несколько высших сановников) собрались на Петровском Острове, на даче полковника горных инженеров П. Г. Соболевского, чтобы быть свидетелями новых опытов над применением электромагнетической силы к судоходству. Катер с двенадцатью человеками, движимый электромагнетической силой (в 3/4 силы лошади), ходил несколько часов против течения при сильном противном ветре. Этот опыт в области науки то же, что открытие письмен. Нет еще эпопеи, но мысль уже выражена. Что бы ни было впоследствии, важный шаг уже сделан и России принадлежит слава применения теории к практике».