На родине, куда Эрстед вернулся в 1804 году, работа для него нашлась не сразу. Вскоре, однако, он стал заведовать коллекцией физических и химических приборов, принадлежавшей королю, а затем и читать частные лекции по физике и химии. Эрстед вспоминал, что желающие посетить его лекции не помещались в аудитории. Успехи талантливого лектора убедили руководство Копенгагенского университета, и в 1806 году Эрстеда пригласили занять должность экстраординарного профессора физики и химии.

В 1812 году ученый вновь отправился в Берлин и Париж. Во Франции он опубликовал работу «Исследования идентичности химических и электрических сил» (1813). Она пронизана все теми же идеями о глубокой связи между различными природными явлениями. Помимо всего прочего, в ней была следующая мысль: «Следует испробовать, не производит ли электричество… каких-либо действий на магнит». Рассуждения Эрстеда были просты и резонны: раз электричество может порождать световые, звуковые и тепловые явления, возможно, оно имеет и магнитный эффект, тем более что отдельные подобные наблюдения делались уже давно. Кстати, эта цитата опровергает широко распространенную версию о том, что Эрстед сделал свое открытие совершенно случайно.

После возвращения в Данию Эрстед женился на Инжер Бирджит Боллум. Супруги в гармонии прожили вместе до конца своих дней и воспитали восьмерых детей: трех сыновей и пятерых дочерей. Но женитьба и семейные заботы не отвлекли Эрстеда от науки. Он напряженно искал доказательства магнитного действия электрического тока. Кроме этого, понимая, что уровень развития физики в Дании сильно уступает европейскому, ученый прилагал много усилий для того, чтобы создать на родине достойную физическую школу. Именно он создал первую в стране физическую лабораторию. С 1815 года Эрстед был также бессменным секретарем Королевского научного общества Дании, в 1817-м получил должность ординарного профессора.

Подходя к рассказу о главном открытии Ханса Эрстеда, нужно сделать небольшое замечание. Часто пишут, что Эрстед открыл магнитное действие электрического тока. Но вернее будет сказать, что он доказал и экспериментально подтвердил связь между электричеством и магнетизмом. К тому времени существовало уже немало подтверждений связи между электрическими и магнитными явлениями. Большую работу по сбору сведений в этой области провел французский ученый и историк науки Доминик Франсуа Араго. Так, исследуя корабль, поврежденный ударом молнии, Араго обратил внимание на то, что стрелки компасов показывают в разные стороны. Позже, осматривая разбившееся генуэзское судно, он также обнаружил, что стрелки компасов перемагничены (что и стало причиной катастрофы), а часть металлических предметов намагнитилась. И Араго, и другие физики осознавали, что открытие назревает.

И, наконец, настал день, ознаменовавший новый переворот в физике. 15 февраля 1820 года (некоторые источники сообщают, что открытие произошло еще в декабре 1819 года) Эрстед проводил лекцию, сопровождающуюся демонстрациями. Что конкретно произошло на той лекции, случайное открытие или целенаправленный опыт, неизвестно и вряд ли когда-то станет известно наверняка. Часть студентов, присутствующих на лекции, говорили, что Эрстед собирался продемонстрировать эффект нагревания проволоки, по которой проходит электрический ток. Более того, есть даже свидетельства, что не Эрстед, а один из студентов заметил, что стрелка компаса, находившегося вблизи от провода, по которому протекал электрический ток, дрожит и отклоняется, при этом профессор был явно удивлен и обрадован. Сам же ученый позже писал: «Все присутствующие в аудитории – свидетели того, что я заранее объявил о результате эксперимента. Открытие, таким образом, не было случайностью». Так или иначе, приоритет открытия очевиден, а случайным в полной мере оно быть не могло – мы уже знаем, что Эрстед давно интересовался подобной проблемой.

Большая занятость не позволяла Хансу Эрстеду сразу же продолжить изучение открытого им явления. Только в июле 1820 года он повторил свои опыты, используя более мощный источник тока и более толстую проволоку. Эффект не только подтвердился, но и был значительно сильнее. А 21 июля ученый опубликовал работу «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». Уже через несколько дней Араго, бывший тогда в Женеве, ознакомился с ней и 4 и 11 сентября на заседаниях Парижской академии сделал устные сообщения об опытах Эрстеда. На заседаниях присутствовал Ампер, который в считанные дни, отталкиваясь от опытов датчанина, фактически разработал основы нового раздела физики – электродинамики. Позже Ампер писал об открытии Эрстеда: «…датский физик, профессор, своим великим открытием проложил физикам новый путь исследований. Эти исследования не остались бесплодными; они привлекли к открытию множества фактов, достойных внимания всех, кто интересуется прогрессом».

После того как ведущие европейские физики ознакомились с «Опытами, относящимися к действию электрического конфликта на магнитную стрелку», на Ханса Эрстеда буквально посыпались почести и награды. Он был избран членом Лондонского королевского общества и Парижской академии, получил от Лондонского общества медаль за научные заслуги и французскую премию в 3000 франков, основанную Наполеоном специально для крупных открытий в области электричества.

Почивать на лаврах датский ученый не стал и продолжил свои изыскания. В 1822–1823 годах он независимо от Фурье открыл термоэлектрический эффект и создал первый термоэлемент. Проводя многочисленные эксперименты по исследованию сжимаемости и упругости жидкостей и газов, он изобрел пьезометр – прибор для измерения сжимаемости. Также Эрстед стал первым, кто смог получить металлический алюминий (в 1825 году). Занимался он и молекулярной физикой, в частности, изучал отклонения от закона Бойля – Мариотта.

Что же касается просветительской деятельности, то здесь Ханс Эрстед не ограничивался простым выполнением своих преподавательских обязанностей. В 1824 году он организовал Общество распространения естественнонаучных знаний и основал литературный журнал. По его инициативе в 1829 году был создан Королевский политехнический институт, директором которого Эрстед оставался до конца жизни. Ученый организовал просветительские лекции для женщин. Со временем дом знаменитого ученого стал своего рода культурным центром Копенгагена, где собирались ученые, писатели, философы. Большую роль сыграл Эрстед и в судьбе Ханса Кристиана Андерсена. Фактически ученый стал первым, кто поддержал молодого писателя, оценил его таланты, с пониманием отнесся к избранному им жанру.

Скончался Ханс Кристиан Эрстед 9 марта 1851 года. И при жизни, и после смерти он был чрезвычайно популярен среди соотечественников. Хоронили ученого как национального героя, в последний путь его провожала ночная похоронная процессия – более 200 000 человек. Среди пришедших проститься с Хансом Эрстедом были ученые, правительственные чиновники, члены королевской семьи, дипломаты, множество студентов и простых граждан.

ГАУСС КАРЛ ФРИДРИХ

(1777 г. – 1855 г.)

Карл Фридрих Гаусс родился 30 апреля 1777 года в немецком городе Брауншвейг, в очень бедной семье. Его отец работал слесарем, позже освоил другую профессию и стал садовником. Кроме того, он подрабатывал счетоводом в торговой конторе. Мать Карла была дочерью каменщика. В отличие от своего супруга, человека довольно мрачного и сурового, если не сказать грубого, она была мягкой, доброй, веселой и рассудительной женщиной. Карл был ее единственным и горячо любимым ребенком.

Как и многих других героев этой книги, Карла Гаусса вполне можно отнести к вундеркиндам. Его выдающиеся способности к математике обнаружились в самом раннем возрасте. Сам знаменитый ученый рассказывал: «Я научился считать раньше, чем говорить». И, надо сказать, он почти не преувеличивал. Уже в три года Карл умел считать и выполнять элементарные вычисления. В частности, широко известен следующий случай. Однажды в доме собрались товарищи отца по работе, чтобы поделить деньги, вырученные за неделю. Маленький Карл внимательно слушал своего родителя, производившего расчеты вслух. А когда тот закончил, заявил: «Папа, ты ошибся!» Пораженный отец перепроверил свои расчеты и обнаружил, что его трехлетний сынишка оказался абсолютно прав. Так же легко давалось Карлу и чтение. После того, как мать рассказала ему о буквах, он совершенно самостоятельно овладел техникой чтения.