Бесполезное открытие

Серый октябрьский день 1888 г. хмуро смотрел в окна физического корпуса Московского университета. В одной из его полуподвальных комнат с светло-желтыми стенами у некрашенного стола сидел человек лет сорока пяти с большой, окладистой русой бородой. Его голубые глаза, не отрываясь, следили за листочками электроскопа, соединенного с металлической пластинкой, установленной рядом на изолирующей подставке. Справа между двумя сдвинутыми углями ярко горела вольтова дуга, заливая комнату ослепительным светом. На столе возле электроскопа тикали карманные часы. За картонной ширмой на другом конце стола был второй такой же электроскоп и вторая такая же пластинка.

Человек с окладистой бородой был так увлечен своими наблюдениями, что не заметил, как за дверью его комнаты сторож Василий кому-то тихо сообщил:

— Профессор Столетов здесь, в этом кабинете. Они работают-с. Постучите!

Раздался громкий стук в дверь. Ученый от неожиданности вздрогнул и нехотя пригласил:

— Войдите!

В комнату ввалился высокий плотный мужчина в путейской инженерской фуражке, краснощекий, с густыми, чуть закрученными усами и гладко выбритым подбородком.

— Здравствуй, милый друг Александр Григорьевич! — шумно обратился к профессору пришедший. — Ты меня извини! Давно у тебя не был. Проходя мимо по Моховой, вспомнил про тебя и решил заглянуть. Ну, как поживаешь, что поделываешь? Да погаси ты эту проклятую вольтову дугу! От нее можно ослепнуть.

Инженер был словоохотлив. Не ожидая ответа на свои вопросы, он говорил почти все время сам и за четверть часа успел рассказать обо всем, что с ним произошло за последний год, в течение которого старые школьные товарищи не виделись.

— Ну, а теперь, друг милый, расскажи мне, что делаешь ты? Все электроскопиками занимаешься? — смеялся инженер. — Не надоело?

Столетов пожал плечами.

— Нет, не надоело. С конца прошлого года я изучаю новое и поразительное явление. Если хочешь, я тебе его сейчас покажу. Это совсем нетрудно.

— Пожалуйста! Пожалуйста! — пробасил инженер. — Интересно, что может быть нового под луной в наше время, когда все изучено и все измерено!

Профессор исподлобья посмотрел на инженера. По его тонким губам скользнула чуть заметная усмешка.

— Чудак ты, Владимир Иванович! Человечество только начинает изучать тайны природы, а ты думаешь, что все изучено. Вот, пожалуйста, посмотри! — Столетов указал рукой на стол с приборами. — Это цинковая пластинка. Она так блестит потому, что покрыта тончайшим слоем ртутной амальгамы.

— Так, так, — с понимающим видом заметил инженер. — Пластинка — на стеклянной ножке, значит, изолирована от земли. Кроме того, она соединена с электроскопом, который позволяет судить о заряде пластинки. Дальше!

— А дальше зарядим пластинку отрицательным электричеством! — С этими словами профессор потер лисий мех о смоляную палочку и прикоснулся к цинковой пластинке. Листочки электроскопа раздвинулись на значительный угол. — Сделаем то же самое со второй цинковой пластинкой. Она нам послужит для проверки, для сравнения. Ну, а теперь будем наблюдать! — Столетов зажег вольтову дугу и сел на свое место. Рядом с ним расположился его школьный товарищ.

— Куда же прикажешь смотреть?

— А вот сюда, на электроскоп!

— Смотрю и вижу — листочки понемногу сближаются. Стало быть, электрический заряд пластинки куда-то уходит… Ну, вот листочки совсем сошлись. Заряд весь исчез. На это потребовалось пять секунд времени. А дальше что?

— Дальше? Ничего. Это все!

Инженер расхохотался:

— Неужели все?

— Все! Больше ничего! — кивнул профессор.

У инженера от раскатистого смеха даже слезы на глазах выступили.

Столетов был смущен. Такого впечатления от показанного опыта он не ожидал.

— Ты чего смеешься, Владимир Иванович? В цирке ты, что ли, находишься?

— Да нет, не в цирке, а в лаборатории ученого-физика, имя которого известно и за границей. И чем же эти ученые люди занимаются? Электроскопики разряжают! Ха-ха-ха!

— Погоди смеяться, — сухо остановил Столетов веселого гостя. — А знаешь ли ты, почему цинковая пластинка теряет свой заряд? Посмотри-ка на другой электроскоп за ширмой. Видишь, он не разрядился. Цинковая пластинка, соединенная с ним, находилась в тени. Свет вольтовой дуги на нее не падал. Уберем этот лист картона, затенявший пластинку. Видишь, и второй электроскоп столь же быстро разряжается. Ты понимаешь, что здесь действует?

— Как не понять! Свет вольтовой дуги! — развел инженер руками. — Это может сообразить и десятилетний мальчик.

— Теперь зарядим пластинку положительным электричеством, — продолжал объяснения раздосадованный ученый. — Видишь, электроскоп не разряжается. Значит, в этом случае свет не действует. Если вместо цинковой взять железную пластинку, то действия не будет даже при отрицательном заряде. Ты понимаешь, сколько здесь кроется разных тайн? Почему знак заряда играет роль? Почему свет влияет на одно вещество и не влияет на другое? Как, каким образом действует свет?

— Да зачем нам это нужно знать? — удивляется инженер. — Эх, ты, чистая наука! Подумаешь, какое действие! Свет разряжает электроскоп с отрицательным электричеством. Все это детские забавы, Александр Григорьевич! Ты не обижайся на меня, но это же совершенно бесполезное открытие! Вот если бы ты изобрел что-либо такое, чтобы, например, поезд сам собой остановился у закрытого семафора, когда зазевается машинист, это было бы полезно и в то же время сказочно! Нет, я на твоем месте такой мелочью не занимался бы. Кстати, это твое открытие?

— Нет. Это явление открыл в прошлом году в Германии профессор Вильгельм Хальвакс. Он назвал его фотоэлектрическим эффектом.

— Ну, так знаешь, что я тебе посоветую, милый друг? — заявил инженер, решительно вставая, чтобы распрощаться. — Плюнь ты на этот фотоэлектрический эффект, тем более, что не ты его открыл, и займись чем-нибудь поважнее и посерьезнее!

Профессор Столетов не последовал «дружескому» совету своего старого школьного товарища. В течение нескольких лет подряд он тщательно изучал новое явление, пытаясь проникнуть в тайну действия света, но безуспешно: физика того времени еще не располагала достаточными для этого сведениями.

Кроме А. Г. Столетова и В. Хальвакса, фотоэлектрическим эффектом занимались еще очень многие физики. В результате огромной исследовательской работы выяснилось, что фотоэлектрический эффект широко распространен в природе; в той или иной форме он наблюдается не только у цинка и других металлов, но и вообще у твердых тел, жидкостей и газов.

Сущность фотоэлектрического эффекта, или, короче, фотоэффекта, состоит в том, что под действием света — видимого или невидимого — из вещества вырываются мельчайшие частички отрицательного электричества — электроны. У очень многих веществ фотоэффект дают только ультрафиолетовые лучи. Но существуют и такие, у которых фотоэффект вызывается видимым светом. К ним относятся, например, щелочные металлы — литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Цезий чувствителен даже к невидимым инфракрасным лучам.