Россияға қайтып оралар алдында

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

А. Г. СТОЛЕТОВ

Александр Григорьевич Столетов 1839 жылы 10 тамызда Владимир қаласында ұсақ саудагер (купец) семьясында туды. Саша өте нәзік, аурушыл бала болады. Соған қарамастан, оның дарындылығы өте ерте көріне бастайды. Ол 4 жасқа келгенде өз бетінше оқып үйренеді. Содан бастап Сашаның ең сүйікті ермегі кітап болады. Ол бала кезінің өзінде-ақ орыс әдебиетімен жақсы танысып, Пушкиннің, Тургеневтің, Гогольдің, Жуковскийдің, Лермонтовтың шығармаларын, Островскийдің пьесаларын сүйсіне оқиды.

Көңілді әрі ақжарқын Саша өзінін, іні-қарындастарына қамқоршы, мектептегі жолдастарына өте жақсы серік болған. Жалпы алғанда, оның семьясындағы адамдардың барлығы да бір-бірімен сыйласып, тату-тәтті қарым-қатынаста өмір сүрген.

Сашаның кітап дүниесіне сапарындағы алғашқы ұстазы оның ағасы Николай болды. Ағасының көмегімен ол тез арада француз тілін үйреніп шығады. Ал соның өнегесімен Сашаның өзі де іні-қарындастарына ұстаз, ақылшы болды. «Егер Саша қайсы бір кітаптан мынадай бетті оқыма десе, мен оған зер салмаған да болар едім», дейді екен қарындасы Анна.

Саша анасының ең сүйікті, ең жақсы көретін баласы еді. Сондықтан ол да анасын аса жақсы көретін, оны қатты сыйлайтын. Тыс жерде жүрген кездерде де Александр Григорьевич анасын көру үшін жылына бірнеше рет Владимир қаласына келіп қайтатын. Болашақ ғалымның балалық шағы еңбек пен оқуға толы болды, бұл Столетовтер семьясындағы берік орныққан тәртіп еді. Саша тоғыз жасқа келгенде гимназияның екінші класына барады. Алғашқы жылдары болашақ ғалым ондағы барлық сабақты оңай үлгереді де, гимназияның соңғы жылдарында ғана оның физика мен математикаға деген ынтасы күшейіп, физик болу арманы орныға бастады. Оның бақытына гимназиядағы физика пәнінің оқытушысы Бодров физикаға соншалықты беріліп, сол кездегі гимназияларға тән нәрсе, өз сабағында физикалық тәжірибелер жасаумен де шұғылданады. Бодровтын, ең жақсы шәкірті болған Саша ұстазы көрсеткен тәжірибелер мен берген кітаптарындағы тапсырмаларды өз бетінше қайталап, толық меңгеруге тырысқан.

Гимназияны алтын медальмен бітірген Саша физик болуды армандайды. 1856 жылдың июль айында ол Москва университетінің физика-математика факультетіне түседі. Жас Столетов мұнда алғашқы күндерден бастап-ақ барлық уақытын тек ғылымға арнады. Бұл кезде Столетовтің бақытына Москва университетінде математик Николай Дмитриевич Брашман, астроном Федор Александрович Бредихин, математик Николай Ефимович Зернов, физик Михаил Федорович Спасский секілді профессорлар лекция оқитын. Брашман Столетовті көп нәрсеге үйретті. Сонын, арқасында Столетов математикалық анализді өте терең меңгеріп шықты. Әсіресе, сол кездің өзінде әлемге аты белгілі, астрономия пәнінің жас профессоры Бредихиннің лекциялары Столетов үшін үлкен ғылыми мектеп болды. Н. Д. Брашман, Ф. А. Бредихин секілді ғалым болмағанмен, таза математикадан лекция оқыған Н. Е. Зернов өз ісіне жан-тәнімен берілген жан еді. Әрбір лекциясына тәптіштеп дайындалып, математиканың жансыз теорияларын жандандырып жіберетін-ді, ол оқыған пәннен ең әлсіз студенттің өзі де бірталай тәлім алып шығатын. Профессор Спасский де өте ірі ғалым болады. Ол өзінің поляризациялық призмаға арналған алғашқы еңбегінде-ақ ірі ғалым акенін танытты. Ал оның метеорология және климатология жөніндегі еңбектері өз заманындағы ғылым дәрежесінен бір гасырға жуық озып кетті. Спасский орыс ғылымы, орыс мәдениетінің көркеюін аңсаған Ломоносов сияқты абзал жан, ұлы патриот болды. Оның өзі де Ломоносовты пір тұтып, алдында бас иетін, осындай ірі ғалым Столетовке де үлкен үлгі болды. Әлемдегі барлық материалдық процестерге, құбылыстарға материалистік тұрғыдан қарауға тәрбиелеуде Столетов үшін түрткі болған адамдардың бірі міне, осы Спасский еді.

А. Г. Столетов физикаға қызыға кірісті, математикалық физика теориясын жете меңгерумен шұғылданды.

Ғалым болуды аңсаған жас Столетов терең білім алуды көздейді. Алайда ол үшін Ньютонның планеталардың қозғалысын талдау үстінде бүкіл әлемдік тартылыс заңын ашқанын біліп қою аз еді. Осы талдау қалай, неліктен жүргізілді, оның басына қандай ойлар келді, басқаша бағытпен кетпеуіне себеп болған не? Сөйтіп А. Г. Столетовке ғалымның творчестволық қызметімің психологиясын білу қажет тірек еді. Столетовке денелердің жылу өткізетіндігіні біліп қою аз болатын. Егер кез келген материалдан жасалған дененің қанша жылу өткізетіндігін білу керек болса, оны қалай есептеу керек? Столетов әртүрлі процестерді есептеу үстінде ғалымдардың табиғат заңдарын ашуға қалай жететінін, оның әдістерін білгісі келді.

А. Г. Столетов ғалымдардың мемуарларын, әсіресе, электр жөнінде өте көп оқыды. 1860 жылы университетті үздік бітіріп шықты. Физика-математика факультеті Столетовті физика кабинетінде тәжірибе жасаушының көмекшісі ретінде қалдыруды етінеді. Бұған 1861 жылдың 22 ақпанда кешігіп келген жауапта Столетовті университетке қалдыруға рұқсат берілмеді. Бірақ факультет басшылары жыл өткен соң профессорлыққа даярлау үшін Столетовті университетке қалдыруға рұқсат алды. А. Г. Столетов 1862 жылдың жазында шетелге командировкаға аттанды.

А. Г. Столетовтің командировкасы Германияның Гейдельберг қаласынан басталды. Ол кезде Гейдельбергте атақты физиктер Гельмгольц, Кирхгоф және химик Бунзен аса ірі жаңалық - әрбір элементтің тек өзіне ғана тән спектр-сызықтары болатындығын ашқан еді. Столетов Гельмгольц пен Кирхгофтың лекцияларын тыңдады, лабораторияда тәжірибелер жасады әрі кітапханалардың мол қорын толық пайдалаңды. Ол тамаша дарындылығымен өзінің неміс ұстаздарын таң қалдырды. Өзінің бір хатында Кирхгоф Александр Григорьевичті менің ең талантты шәкіртім, - деп атады. Кирхгоф пен Столетовтін арасындағы достық қатынас ұзақ уақытқа сақталды. Тіпті ол өз еңбектерін баспаға берместен бұрын қолжазбасын Александр Григорьевичке жіберетін-ді.

1863 жылдың жазында Александр Григорьевич Столетов Геттингенге ауысып, онда Вильгельм - Эдуард Вебердің (1804-1891) лабораториясында жұмыс істеді. Мұнда ол физикалық аспаптардың құрылысымен танысты, өзінен бұрынғы физиктер жасаған тәжірибелерді қайталады. Ең алдымен физикалық эксперименттерге көзін жеткізіп, ғалымдар алған нәтижелерді өз қолымен алуға тырысты. 1863-1864 жылдың қысында А. Г. Столетов Берлинге ауысты. Онда «магнус эффекті» деп аталатын құбылысты ашқан белгілі физик Генрих-Густав Магнус (1802-1870) еңбек ететін. Столетов қыс бойы осы ғалымның лабораториясында жұмыс істеді. Осыдан кейін ол Гейдельбергке қайтып оралып, командировкасының қалған бір жарым жылын сол жерде Кирхгофтың лабораториясында өткізді. Россияға қайтып оралар алдында Столетов физика-математика факультетінде лекция оқуға право алды, Столетов Россияға 1865 жылдьщ күзінде қайтып "оралды. 1866 жылдың 17 сентябрінде физика аудиториясындағы мінбеге жас лектор көтерілді. Ол өзінің алғашқы лекциясында алдына қандай мақсат қойғандығы жайлы, математикалық физика дегеніміз, математикамен тығыз араласқан физика, ондағы қойылған әрбір мәселе дәл математикалық есептеулерге негізделетіндігі жайлы айтты. Бүгін ешқандай математикалық өрнектер болмайды, тек электр жөніндегі негізгі идеялар жөнінде, электр дегеніміз не деген мәселе ғана қарастырылады, деді ол.

- Міне, алдымызда екі шарик, қарастырмақ құбылысқа олардан басқа кірбең келтіретіндей ештеңе жоқ. Олар зарядталған, бір-бірімен өзара әрекеттесу ғана бар. Міне, осындай жерде оған математика араласып, физикалық заң туады. Шариктер бір-бірінің ара қашықтығы квадратына кері пропорционал болатын күшпен әсер етеді.

Таңғажайып ұқсастық: ара қашықтығының квадратына кері пропорционалдық әлемнің механикасын асқан қарапайым шеберлікпен құрып берген бүкіл әлемдік тартылыс заңына да кіреді. Сырт қарағанда өзара алшақ жатқан бұл екі құбылыстың арасында таңғаларлықтай ұқсастық бар. Аспан денелері механикасын жасаушылардың математикалық әдістері электростатиканың дамуын тездетті, жаңа ілімнің шығуын жеделдетуге көмектесті.

. . . А. Г. Столетов алғашқы лебізімен-ақ аудиторияны толық меңгеріп алды. Зарядталған денелердің ішінде не бар? Физиктер онда қандай бір салмақсыз электрлік сұйық бар деп болжайды. Бірақ, бұл тек қана гипотеза. Оны электр теориясын жасау үшін пайдалануға болады. Егер алдағы уақытта оның орнын басқа нәрсе басатын болса, ол кезде де осы күнгі жасалған теория сырт қалмайды. Неге олай? Себебі, электр құбылыстарының белгілі зандылықтарының барлығы да тәжірибеде дәлелденген.

Теориялық тұжырымдардың бас төрешісі - тәжірибе. Сондықтан да, болашақта орын тебетін жаңа көзқарас тәжірибенің нәтижесін өзгертпейді, ол тек теориянын, «тілін» ғана өзгертеді, бір тілдің орнына екінші тіл келеді.

А. Г. Столетов одан әрі әлемде болып жатқан, алғаш қарағанда бір-бірімен байланыссыз, бір-бірінен соншалықты алыс болып көрінетін құбылыстардың өзара тығыз байланысты болатындығына, тіптен бұл құбылыстар тегінің бір болуы тиіс екендігіне тоқталады. Мәселен, үйкелістен туатын статикалық электр мен гальваникалық электрді алайық. Оларды алғашқы кезде әр түрлі құбылыс ретінде санап келсе, енді бұл екеуінің де электр құбылысы екендігі белгілі. Өйткені бір жағдайда электр тыныштықта болады да, екінші жағдайда қозғалысқа келіп, ток береді.

Бір кездерде электр құбылыстарынан магнит құбылыстары да өте алшақ, туратын-ды. Егер электр тогы жүріп жатқан өткізгішке магнит стрелкасын жақындататын болсақ, онда магнит стрелкасы бұрылады. Электр тогы магниттің «жақын туысы» болғандықтан, ол да магнит ерісін туғызады. Арада бір шама уақыт өткен соң, тағы бір тамаша құбылыс ашылады. Егер магнитке оралған сымды магниттен жұлып алса, онда сымда ток пайда болады. Демек, магнит те электр тогын тудыра алады. Ғылым өзінің даму жолындағы барлық кедергілерді жойып, әртүрлі құбылыстар негіздерінің бірлігін ашады, оларды өзара тұтастыра түседі. Табиғат дегеніміз сансыз көп дыбыстарды біріктіріп тұратын ұлы симфония, табиғат бір тұтас, онда ешқандай бөліну жоқ.

Электр магнетизммен тығыз байланысты. Электр тогы жылу бөліп шығарса, жылу электр тогын тудыра алады, оған мысал термоэлектр құбылысы. Гальваникалық элементтердегі химиялық, реакциялар электр тогын береді, электр ванналарында ток химиялық заттарды ыдыратады.

Жылу жарык, шығарса, сәуле шоғы жылу әкеледі. Жарық пен магнетизм арасында да байланыс бар, жасалған тәжірибелерге қарағанда, жарық қасиеттеріне магнит өрісінің әсері болады.

Міне, ақыры аккорд та естілді.

- Жарық, жылу жэне электр құбылыстары өзара байланысты болуы тиіс, олар бір процестің әртүрлі қыры ғана, демек, әртүрлі толқындар мен тербелістердің түрі болуы тиіс. Столетов өзінің алғашқы лекциясын Максвелл теориясына әкеп тіреді. Бұл теория бұдан бір жыл бұрын ғана шыққан болатын. Аталған теория Больцманның айтуы бойынша, ұзақ уақыт бойы физиктердің басым көпшілігі үшін «жеті астарлы кітап» болған. Ссбебі оны тек бірен-саран физиктер ғана ұға алды. Соңғы физиктердің ішінде жас физик Александр Григорьевич Столетов те бар еді. Столетовтін, математикалық физика курсы (қазіргі тілмен айтқанда, теориялық физика) осылай басталған еді. Математикалық анализ әдісін Столетов өте шебер меңгереді. «Сіз, тек оның қандай математик екенін білсеңіз. Ио, Александр Григорьевич біздің университеттіқ мақтанышы», деген екен Бредихин бір сөз кезегінде Тимирязевке.

А. Г. Столетов математикалық физика курсымен қатар физикалық география курсын да оқыды. Лекциядан бос уақытта ол диссертациясын жазуға отырған. Университетте физикалық тәжірибелер жасауға мүмкіндік болмағандықтан, Столетов өз диссертациясын теорияға бағыттады.

1868 жылдын, қысында А. Г. Столетов өзінің магистрлік диссертациясын аяқтап, электростатиканың өте қиын мәселесін шешеді. Ол көптеген өткізгіштердін арасында болатын өзара әрекеттесуді тек екі өткізгіштің арасында ғана болатын әрекеттесудің қосындысына әкеп тіреді. Александр Григорьевич магистрлік диссертациясын 1869 жылдың 15 ақпанында Москваның математикалық қоғамында қорғап шықты. Сөйтіп, жас ғалым электр жөніндегі маман ретінде танылып, зор беделге ие болды. 1869 жылдың майында оған доцент атағын берді. Осыдан кейін-ақ Столетов физика-математика факультетінің тәжірибелік базасын жасау үшін университет басшыларымен қақтығысып қала береді. Ол профессорлар советінің мәжілісінде сөз сөйлеп, онда:-тек лекциялармен ғана физиктер даярлау мүмкін емес, физик қағаз-қаламнан басқа ештеңені қажет етпейтін математик емес, демек, оған физикалық құралдар керек дейді. - Табиғат өз құпиясын ашу үшін, физиктің қолында оны ашуға мәжбүр ететін қажетті аспап болуы керек. Физика - тәжірибелік ғылым. Тәжірибе - оның ең басты қаруы. Оны қолдана білуді болашақ физиктер студент кезінде үйренуі керек. Университеттегі лаборатория тек студенттер үшін ғана емес, ең алдымен профессорлар үшін де керек. Ал профессорлар тек педагогтар ғана болып қоймай, ғылыми-зерттеу жұмыстарын да жүргізіп, университет кафедралары ғылыми-зерттеу орталықтарына айналуы тиіс дегенді айтты. - Студенттер университетті бітірген кезде қай физикалық құралмен жұмыс істеу керек екенін білмейді, ал орыс профессорлары өздерінің ғылми жұмыстарының экспериментін жүргізу үшін шетелге баруға мәжбүр болады . . .

Москва университетінің физика-математика факультетін эксперименталдық базасын жасау үшін күрес осылай бастаған еді. Бұл арман орындалғанша талай жылдар өтті . . .

Ғылымға деген ынтасы бар студент А. Г. Столетовке келіп, одан консультация, көмек алды. Ал Столетов болса, талантты жастың өзін іздеуін күтпей, оларды өзі іздейтін. Соның арқасында ол талай талапты жастарды ғылымға үйретіп шықты. Математикаға аса бейім дарынды Николай Умовты алғаш таныған да осы Столетов болды. Ол Александр Григорьевичте 1866-1867 жылдары оқыған болатын. «Умовтан кейін аса ірі ғалым шығады» дейді екен Столетов. Шын мәнісінде Н. Умов Столетовтің үмітін ақтады, ол 1870 жылдың өзінде-ақ өзін ірі ғалым ретінде көрсетті. Умовтың алғашқы ғылыми еңбегі «Серпімділігі турақты шексіз ортадағы тербелістің заңы» деп аталды. Бұл - тамаша теориялық еңбек еді. Болашақ «орыс авиациясының атасы» Н. Е. Жуковскийге де алғаш назар аударып, оны өзіне бауыр басқан да Столетов болды. Осылар тәрізді талай талапты жастарға ақылшы болып, оларды өзіне тартып, төңірегіне топтастыра бастады Олар Столетовтің пәтеріне жиі келіп, оның кітаптарын пайдаланатын. 1870 жылдан бастап Столетовтің шәкірттері онын үйіне бір-бірлеп емес, топтасып келе бастады. Сөйтіп, Столетовтің пәтерінде апта сайын физикалық үйірмеге жиналатын болды. Оның ғылыми мектебі осылайша басталды. Үйірменің мәжілістеріне Столетовтің университеттегі жолдастары - Цингер, Бредихин, Слудскийлер де келетін-ді.

Ғылыммен шұғылдану Столетовтің бар күш-қуатын, бар уақытын түгелдей алды. Өмірінің ақырғы күндеріне дейін оның семьясы болған жоқ. Бірақ оның олқылығын ғалымдар студенттер жәие шәкірттері толтырды. 1871 жылы Столетов жаңа ғылыми зерттеудің жоспарын ойластыра бастады. Бұл зерттеу де, оның алғашқы еңбегі тәрізді электр құбылысына арналатын болады. Қызу дамып келе жатқан өнеркәсіпке үнемді, қуатты және сенімді генераторлар мен моторлар керек. Оларды жасауға не кедергі болып отыр?

Осы мәселені ойластыру үстінде Столетов тамаша ойға келеді: электротехниканың қауырт дамуына кедергі болып отырған нәрсе - біздің темірдің қасиеттерін толық білмейтіндігімізде. Темір - таңғажайып қасиеттері бар металл. Ол, мәселен, магниттің немесе электр тогының жанында болса, онда ол магниттеледі. Ток өтіп жатқан катушканың ішіне темір стержень салсақ, онда катушканың магниттік қасиеті тың қаншалықты магниттелгендігін білу үшін, магнитометргі затты жақындатады, сол кезде магнит стрелкасы ауытқиды. Стрелканың ауытқу бұрышын магниттелген зат пен магнитометрдің ара қашықтығын өлшеу арқылы заттың магниттелу дәрежесін сипаттауға болады. Бірақ магнитометрмен жұмыс жасау өте қиын. Өйткені, оған бірдеңе жанап кетсе, ол ауытқып кетеді. Магнитометрлердің сол кездегі конструкциялары мен өлшеу жұмысын жүргізу барып тұрған азап еді. Себебі ол үшін магниттелген затты дәл орнату керек, өлшеу кезіндс бөгде факторларды: Жердің магнит өрісін, лабораториядағы темірдің және т. б. бар-жоғын ескеріп, алынған нәтижелерді өңдеп шығу үшін, ондаған бет цифрлар мен теңдеулер жазу керек.

Магнитометрмен жұмыс жасаудын, басқа да кедергілері бар. Алайда бұл - магнитометрге байланысты емес, керісінше, зерттелгелі отырған материалдарға тән қасиеттерге байланысты болады. Мәселен, магниттер өз төңірегінде магнит өрісін жасайды да, ол айналадағы магниттелетін барлық заттарға әсерін тигізеді. Кез келген темірден жасалған зат магнит ерісінде өзі де магнитке айналады. Осы «бөгде» магниттердің әрісі бастапқы магнитке әсерін тигізеді. Сейтіп, магнит өзіне өзі әсер етеді.

Жаңадан пайда болған магниттердің «ескі» магнитке әсері де қызық, олардың оң полюстері «ескі магниттің терістік полюсіне, ал терістік полюсі керісінше, оң полюсіне әсер етеді. Мұндай әрекеттесу зерттеліп отырған материалдың магниттелуін әлсіретеді.

Заттардың магнитсізденуі олардың формасына да тәуелді болады. Егер магниттелетін заттың полюстерінін, арасы жақын болса, онда ол күшті магнитсізденеді де, полюстерінің арасы кең болса, онда аз магнитсізденеді. Осылардың нәтижесінде магнитометрдің бағыттары да (көрсетулері) әр түрлі болады. Зерттелгелі отырған материалдың магнитсіздену факторын есептеу өте қиын теория бойынша оны тек формасы дұрыс эллипсоид болатын материалдар үшін ғана анықтай аламыз. Ал темірден дұрыс эллипсоид жасау, кез келген адамның қолынан келе беретін іс емес. Осындай қиыншылықтардың кездесетіндігін Столетовке дейінгі зерттеушілер де білетін, бірақ олар одан арылу жолын таба алмаған еді. Магнит қандай түрде болса да, оның бір полюсінен екінші полюсіне қарай тартылатын күш сызықтары оны орап тұрады. Егер магнит полюстері, оның ұштары болмаса ше? Оны таға түрінде, тіптен сақина турінде иіп, бір полюсін екінші полюсімен жалғастырса ше? Бұдан магнит болуын жоғалтпайды, бірақ магнит өзіне өзі әсер ете алмайды, сонымен қатар сақина түріндегі материалдың магниттенуі оның көлденең қимасының мөлшері мен формасына тәуелсіз болады. Сақинаның магниттік қасиеттері туралы алынған нәтижелер сақина жасалған материалдардың нағыз магниттік қасиеттері туралы мәлімет беретін болады. Сақинаны қалай магниттеу керек екендігі де түсінікті, оны сыммен орау керек. Орамдармен ток журген кезде, сақина магниттенеді. Бірақ, магниттену күшін қалай анықтау керек? Магнитометрдің бұл жерде көмегі аз. Сақинаның шеті жоқ, сондықтан ол қоршаған ортада магнит өрісін жасай алмайды. Ал мұндай магнит магнит стрелкасына әсер етпейді. Сонда мұндай құбылысты зерттеуге магнит стрелкасынан басқа ештеңе де к, олдануға болмай ма? Егер магнит құбылыстарын электр құралдарымен өлшесе ше? Өйткені, магнетизм мен электрдің өзара тығыз байланысты екендігі көптен бері белгілі ғой.

Бір орам сымды магниттің жанында олай-бұлай бұлғасақ, сымда электр тогы пайда болады. Керісінше сол орам сымның алдында магнитті олай-бұлай қозғалтсақ та, дәл солай болады. Екі жағдайда да магнит өрісінің әсерінен электр тогының туу шарты орындалады: орам сым магнит күш сызықтарын қиып өтеді. Сондықтан осы орам сымда пайда болған тоқтың күшін өлшеу арқылы материалдьің магниттену дәрежесін анықтауға болады. Ал сақинаның магниттік қасиеттерін зерттеу үшін электромагниттік индукция құбылысын қалай пайдалануға болады? Мүмкін, сақинаны көлденеңінен кесіп, сол тесікке сым орамын өткізуге болатын шығар? Бірақ, бұл өте ыңғайсыз, әрі сақинамыз жарамай қалады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.