Джозеф Генри —электротехник и связист

Однажды Джозеф Генри охотился на кроликов.

Он, сын бедного возчика из г. Олбани (штат Нью-Йорк), до 14 лет жил в деревне у бабушки, учился в школе, всерьёз трудился на ферме и в лавке и охотился — тоже не ради забавы.

Так вот, преследуемый им зверь через подземный ход завёл его в церковный подвал, заставленный шкафами с книгами. Джозеф раскрыл Лондонское издание 1808 года «Лекций по экспериментальной физике, астрономии и химии» английского натурфилософа Дж.?Грегори — и эта книга «открыла для него новый мир и направила ум на изучение природы».

Майкл Фарадей, 13 летний сын бедного лондонского кузнеца, ученик переплётчика в Ньюингтон-Батсе (графство Суррей, Великобритания) примерно в это же время склеивал Британскую энциклопедию, попутно почитывая её, и особо впечатлился статьями об электричестве, подвигнувшими его, как и Генри, к дальнейшему самообразованию.

Историк науки Ян Шнейберг усматривает в этом предзнаменование того, что эти два современника (Генри 1797–1878, Фарадей 1791–1867) почти одновременно и независимо друг от друга открыли закон электромагнитной индукции — вращение проводника с током вокруг магнита, или магнита вокруг проводника.

Дж.?Генри, подобно Фарадею, в 1811 г. устраивается учеником — к часовщику, в 1819 г. поступает вольнослушателем в Олбанскую академию, где более всего уделялось внимание естественным наукам, преклонялся перед математикой, будившей и поддерживавшей дух пытливости и предприимчивости, и радовался: «порой в великой книге тайн природы мне удается кое-что прочесть!». После окончания служит в Академии ассистентом по кафедре химии, активно участвует в основании Института натуральной истории, работает там в отделении физико-математических наук, становится куратором отделения природоведения, занимается геологическими исследованиями — и так становится одним из самых образованных людей города и избирается членом Ученого общества Олбани.

В 1826 г. он, уже профессор математики и физики Олбанской академии, узнаёт об опытах профессора химии Копенгагенского университета Ханса-Кристиана Эрстеда (который родился в 1777 г. в семье бедного аптекаря в датском городке Рюдкобинг на о-ве Лангеланд), открывшего действие электрического тока на магнитную стрелку. Стал изучать исследования Араго, Ампера и Фарадея по электромагнетизму и — искать возможности их практического применения. Первый подковообразный электромагнит В.?Стерджена — сердечник с намотанной неизолированной медной проволокой, поднимал груз 3 кг, Дж.?Генри создал многовитковые «уплотнённые»электромагниты — до 400 витков изолированной шёлком медной проволоки — в этом случае их сила заметно возрастала. Он разместил на сердечнике до десятка многокатушечных обмоток и построил технические силовые электромагниты с подъемной силой до 325 кг при собственном весе 10 кг. А в 1831 г. изготовил электромагнит с силой тяги 1000 кг — который использовался на фабриках для сепарации железной руды.

Но главное достижение Генри в то время — открытие явления электромагнитной индукции: 16 ноября 1831 г. он «отковал подкову весом 101 фунт, для некоторых поучительных экспериментов, касающихся тождественности электричества и магнетизма», т. е. индуцирования электричества с помощью магнетизма, а в июне 1832 г. «добился успеха в очень интересном эксперименте».

Объяснить — почему олбанский профессор Генри не знал о докладе на эту же тему Лондонскому Королевскому обществу 24 ноября 1831 г британского профессора Фарадея — очень трудно. Разве что отсутствием способов быстрого обмена информацией — телефонного и телеграфного. Однако явление они всё равно оба открыли, хотя шли к нему разными путями.

Зато Генри обнаружил явление самоиндукции в апреле 1832 г. — а Фарадей лишь спустя два года.

Позже Дж.?Генри, уже в Принстонском колледже (штат Нью-Джерси), впервые создает плоские катушки индуктивности из полосовой меди и исследует взаимную индукцию — которая «проявляется через кирпичную стену, разделяющую смежные комнаты». В 1840–1842 гг. он обнаруживает колебательный характер искрового разряда лейденской банки (конденсатора), предлагает способ возбуждения «сильно затухающих электрических колебаний». И утверждает, что «волны электричества», возникающие при разряде, «пробегают по поверхности проводника, а не внутри его, как при гальваническом токе» — важность этого поймут лет через 50, исследуя радиоволны. В 1844 г. он установил, что проходящий по контуру (размерами 9?15 м) искровой ток может индуцировать ток в изолированном от него стеной контуре — эксперимент стал основой учения об электромагнитных волнах.

Джозефа Генри не просто сравнивают, его называют американским Фарадеем. И не только из-за случайного одновременного авторства в большом открытии – в науке они шли разными путями.

Фарадей установил законы электролиза, доказал зависимость электромагнитной индукции от среды, открыл явление диамагнетизма, вращение плоскости поляризации света в магнитном поле, и тоже интересовался электромагнитными волнами. В каждом случае он обнаруживал, говоря его словами, «взаимодействие между сущностями, казалось бы, не связанными между собой».

Для Генри следующей областью приложения его талантов стала электросвязь, способная передавать информацию «с быстротой мысли» — об этом мы расскажем в следующем номере. А глубинной сутью исследований были поиски «огромной привлекательности вещей и явлений, почти не замечаемых прежде».

В этом подходе к своей работе они действительно и неслучайно похожи.

Они встретились однажды, Джозеф Генри приезжал в Лондон к Майклу Фарадею — они сразу нашли общий язык, чувствовали себя собратьями. В их общении друг с другом не было и тени зависти или недоброжелательства.